申请日2017.09.29
公开(公告)日2017.12.08
IPC分类号C02F9/04; C02F103/16; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种高硬度冶金废水回用的预处理方法，通过调节池、原水泵、反应池、絮凝池、沉淀池和清水池处理，处理步骤：曝气氧化二价铁离子，然后加30%氢氧化钠调节pH在10‑12之间，使部分重金属离子沉淀析出，使水中的钙盐、镁盐生成氢氧化物，然后加入质量浓度为10%的碳酸钠溶液，钙镁氢氧化物与Na2CO3发生复分解反应，生成CaCO3、Mg CO3沉淀而达到软化、净化冶金废水的目的，本发明方法其处理效率高、效果明显，有效解决了高硬度冶金废水难以深度净化的瓶颈，为高硬度冶金废水回收利用提供保障的方法，其是在现有污水处理工艺技术上研究、试验而成，由铁离子氧化、pH调节、工艺反应及沉淀分离四部分组成。
权利要求书
1.一种高硬度冶金废水回用的预处理方法，其特征在于，通过调节池、反应池、絮凝池、沉淀池和清水池处理，步骤如下：
(1)原水泵将高硬度冶金废水抽入调节池，均匀进水水质和水量，在调节池内设置氧化风管，将冶金废水水质中Fe2+离子氧化为Fe3+离子，反应时间设置30min;
(2)然后废水进入反应池，通过加入体积浓度为30%的氢氧化钠溶液，调节至pH=10-12，通过加药管道连续均匀的加入体积浓度10%的纯碱溶液，加入量为795 kg/h，每日加入量为19080 kg，使废水中钙、镁、铜、锌，铁离子发生沉淀反应，反应时间设置为15-30min;
(3)反应后的废水自流进入絮凝池，在絮凝池中投加聚合氯化铝PAC和聚丙烯酰胺PAM进行絮凝反应，PAC和PAM的投加量分别为6.25 kg/h和62.5g/h，通过加药管道连续均匀的加入，每日加入量分别为150 kg和1.5 kg，反应时间设置为15-30min ;
(4)当废水中形成了大量的胶絮状物体，流入斜管沉淀池中进行固液分离，沉淀池的上清液进入清水池回用，沉淀池的泥浆压滤外送，压滤液回流至絮凝池。
2.根据权利要求1所述的高硬度冶金废水回用的预处理方法，其特征在于，所述高硬度冶金废水硬度为3000-5000mg/L。
3.根据权利要求1所述的高硬度冶金废水回用的预处理方法，其特征在于，所述原水泵压力不小于0.1MPa，废水抽入调节池的进水量为30m³/h。
4.根据权利要求3所述的高硬度冶金废水回用的预处理方法，其特征在于，所述原水泵规格为:流量Q=30m³/h,扬程H=18-20m,电机功率P=3KW，共2台，一用一备形式。
5.根据权利要求1所述的高硬度冶金废水回用的预处理方法，其特征在于，所述调节池规格为100 m3，在现有17.8KW空压机出口风管上增铺一条DN25的风管接至原水池，增设后空压机DN25风管连接两条架空风管，在架空风管上设置若干进入原水池液面的管道，采用DN15镀锌管制作。
6.根据权利要求1所述的高硬度冶金废水回用的预处理方法，其特征在于，所述反应池发生以下反应：
Na2CO3+Ca2+==CaCO3↓+2Na+
Na2CO3+ Mg 2+==Mg CO3↓+2Na+
Cu2++2OH-==Cu(OH)2 ↓
Zn2++2OH-==Zn(OH)2↓
Fe3++2OH-=Fe(OH)3↓。
7.根据权利要求1所述的高硬度冶金废水回用的预处理方法，其特征在于，所述反应池外形尺寸为：3000×1500×4500mm，有效容积V=18m³，材质为碳钢衬玻璃钢。
8.根据权利要求1所述的高硬度冶金废水回用的预处理方法，其特征在于，所述絮凝池外形尺寸为：3000×1500×4500mm，有效容积V=18m³，材质为碳钢衬玻璃钢。
9.根据权利要求1所述的高硬度冶金废水回用的预处理方法，其特征在于，所述斜管沉淀池沉淀区域的外形尺寸为：6500×3000×4500mm，有效容积V=78m³，材质为碳钢衬玻璃钢。
10.根据权利要求1所述的高硬度冶金废水回用的预处理方法，其特征在于，在沉淀池内部设置二层的斜管填料，斜管材质采用PP，厚度5mm,第一层斜管填料直径为Ø50mm，斜长500mm，厚度为0.5mm，在沉淀池内部的第二层斜管填料直径为Ø35mm，斜长1000mm，厚度为0.5mm，沉淀池设计的表面负荷为2m³/m²·h。
说明书
高硬度冶金废水回用的预处理方法
技术领域：
本发明属于环保水处理领域，具体来说是一种高硬度冶金废水回用的预处理方法。
背景技术：
迄今为止，高硬度冶金废水难以深度净化及回用，外排造成重金属及盐类对水体的累积影响、污染。为使高硬度冶金废水能深度净化，满足回收利用要求，须进行预处理，解决高硬度、含重金属废水损坏膜问题，使之达到膜深度处理进水要求，经膜深度处理后回用。我公司在这方面的探索研究并投入生产实践运用成功，形成了一项独具特点的预处理方法，经文献检索，国内未见与本发明方法相同的报道。
发明内容：
本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的不足，提供一种高硬度冶金废水回用的预处理方法，高硬度冶金废水经本发明的方法处理后，水质条件大幅改善，达到深度净化工艺进水要求，为回收利用、废水零外排提供保障。
本发明通过如下技术方案予以实现：一种高硬度冶金废水回用的预处理方法，通过调节池、反应池、絮凝池、沉淀池和清水池处理，步骤如下：
(1)原水泵将高硬度冶金废水抽入调节池，均匀进水水质和水量，在调节池内设置氧化风管，将冶金废水水质中Fe2+离子氧化为Fe3+离子，反应时间设置30分钟;
(2)然后废水进入反应池，通过加入体积浓度为30%的氢氧化钠溶液，调节pH=10-12之间，通过加药管道连续均匀的加入体积浓度10%的纯碱溶液，加入量为795 kg/h，每日加入量为19080 kg，使废水中钙、镁、铜、锌，铁离子发生沉淀反应，反应时间设置为15-30min;
(3)反应后的废水自流进入絮凝池，在絮凝池中投加聚合氯化铝PAC、聚丙烯酰胺PAM进行絮凝反应，PAC和PAM的投加量分别为6.25 kg/h和62.5g/h，通过加药管道连续均匀的加入，每日加入量分别为150 kg和1.5 kg，反应时间设置为15-30min ;
(4)当废水中形成了大量的胶絮状物体，流入斜管沉淀池中进行固液分离，沉淀池的上清液进入清水池回用，沉淀池的泥浆压滤外送，压滤液回流至絮凝池。
所述高硬度冶金废水硬度为3000-5000mg/L 。
所述原水泵压力不小于0.1MPa，废水抽入调节池的进水量为30m³/h。
所述原水泵规格为:流量Q=30m³/h,扬程H=18-20m,电机功率P=3KW，共2台，一用一备形式。
所述调节池规格为100 m3，在现有17.8KW空压机出口风管上增铺一条DN25的风管接至原水池，增设后空压机DN25的风管连接两条架空风管，在架空风管上设置若干进入原水池液面的管道，采用DN15镀锌管制作。
所述反应池发生以下反应：
Na2CO3+Ca2+==CaCO3↓+2Na+
Na2CO3+ Mg 2+==Mg CO3↓+2Na+
Cu2++2OH-==Cu(OH)2 ↓
Zn2++2OH-==Zn(OH)2↓
Fe3++2OH-=Fe(OH)3↓。
所述反应池外形尺寸为：3000×1500×4500mm，有效容积V=18m³，材质为碳钢衬玻璃钢。
所述絮凝池外形尺寸为：3000×1500×4500mm，有效容积V=18m³，材质为碳钢衬玻璃钢。
所述斜管沉淀池沉淀区域的外形尺寸为：6500×3000×4500mm，有效容积V=78m³，材质为碳钢衬玻璃钢。
在沉淀池内部设置二层的斜管填料，斜管材质采用PP，厚度5mm,第一层斜管填料直径为Ø50mm，斜长500mm，厚度为0.5mm，在沉淀池内部的第二层斜管填料直径为Ø35mm，斜长1000mm，厚度为0.5mm，沉淀池设计的表面负荷为2m³/m²·h。
本发明是用于高硬度冶金废水回用预处理的方法，其原理主要是曝气氧化二价铁离子，然后加30%氢氧化钠调节pH在10-12之间，使部分重金属离子沉淀析出，使水中的钙盐、镁盐生成氢氧化物;然后加入体积浓度为10%的碳酸钠溶液，钙镁氢氧化物与Na2CO3发生复分解反应，生成CaCO3、Mg CO3沉淀而达到软化、净化冶金废水的目的，本发明方法其处理效率高、效果明显，有效解决了高硬度冶金废水难以深度净化的瓶颈，为高硬度冶金废水回收利用提供保障的方法。其是在现有污水处理工艺技术上研究、试验而成，有铁离子氧化、pH调节、工艺反应及沉淀分离四部分组成。
本方法用于高硬度冶金废水预处理，由调节池、反应池、絮凝池及斜管沉淀池组成，本发明方法的各设备通过购买和非标件制作安装完成，通过除去部分重金属离子及硬度后，使水质满足膜深度处理的进水水质要求，从而解决了高硬度冶金废水难以回收利用零外排技术问题。本发明方法具有工艺简单、投资费用低、除硬度效率高等特点，有效改善高硬度冶金废水水质，可广泛适用于高硬度冶金废水回收利用领域。
