电解锰渣渗滤液深度处理与回用装置及方法

中国污水处理工程网时间：2018-1-30 9:58:40

　　申请日2016.08.29

　　公开(公告)日2016.12.21

　　IPC分类号C02F9/14; C02F101/20

　　摘要

　　本发明公开了一种电解锰渣渗滤液深度处理与回用装置及方法;该装置包括依次连通的酸化调节池、铁屑微电解床、中间水池、吹脱塔、反应池、斜管沉淀池、pH终调池、微生物除锰池、消毒池和回用水池，还包括一进气管，进气管与酸化调节池、铁屑微电解床和微生物除锰池连通，斜管沉淀池底部与一污泥浓缩池连通，吹脱塔的气体出口与一排气筒连通，微生物除锰池与一培菌槽连通。该方法使用铁屑微电解床去除电解锰渣渗滤液中的铬，采用吹脱塔去除氨氮，反应池和斜管沉淀池去除重金属离子，微生物除锰池去除锰，功能明确、去除重金属污染物彻底，生态环保，无二次污染。经深度处理后的电解锰渣渗滤液可回用于填埋场内部的冲厕、扫除、绿化等。

　　摘要附图

　　权利要求书

　　1.一种电解锰渣渗滤液深度处理与回用装置，其特征在于：包括依次连通的酸化调节池、铁屑微电解床、中间水池、吹脱塔、反应池、斜管沉淀池、pH终调池、微生物除锰池、消毒池和回用水池，还包括一进气管，所述进气管与所述酸化调节池、所述铁屑微电解床和所述微生物除锰池连通，所述斜管沉淀池底部与一污泥浓缩池连通，所述吹脱塔的气体出口与一排气筒连通，所述微生物除锰池与一培菌槽连通。

　　2.根据权利要求1所述的电解锰渣渗滤液深度处理与回用装置，其特征在于：所述酸化调节池的前端池壁上设置有进液管，池底设置有第一空气搅拌管，外侧壁上设置有加酸设备，所述加酸设备与所述酸化调节池连通，所述酸化调节池内壁上设置有第一pH测量计，所述酸化调节池与所述铁屑微电解床相连通的一端底部上设置有第一提升泵。

　　3.根据权利要求2所述的电解锰渣渗滤液深度处理与回用装置，其特征在于：所述铁屑微电解床内部从床底往上依次设置有布气管、支撑隔板、第一承托层、焦炭层和铁屑层，所述支撑隔板为厚度为6～10mm的钢板，所述支撑隔板上设有直径为15～25mm的过滤孔，相邻的所述过滤孔的孔距为70～90mm，所述过滤孔内安装有ABS短柄滤头，所述承托层为填充有粒径为Φ32～64mm的鹅卵石的填充层，所述承托层厚度为470-530mm;所述焦炭层内的焦炭粒径为5～15mm，所述焦炭层厚度为900-1100mm;所述铁屑层内的铁屑粒径为1.2～12mm，所述铁屑层厚度为2700-3300mm。

　　4.根据权利要求3所述的电解锰渣渗滤液深度处理与回用装置，其特征在于：所述铁屑微电解床和所述中间水池之间还设置有脱气池，所述铁屑微电解床和所述中间水池分别与所述脱气池相连通，所述脱气池的池底设置有第二空气搅拌管，所述进气管与所述第二空气搅拌管连通。

　　5.根据权利要求4所述的电解锰渣渗滤液深度处理与回用装置，其特征在于：所述中间水池内设置有第一搅拌器，所述中间水池外侧壁上设置有加碱设备，所述加碱设备与所述中间水池连通，所述中间水池内壁上设置有第二pH测量计，所述中间水池后端底部上设置有第二提升泵。

　　6.根据权利要求5所述的电解锰渣渗滤液深度处理与回用装置，其特征在于：所述吹脱塔包括一级吹脱塔和二级吹脱塔，所述一级吹脱塔顶部设置有一级吹脱塔气体出口，所述一级吹脱塔气体出口与所述二级吹脱塔相连通，所述一级吹脱塔内部由上至下依次设置有一级吹脱塔除雾器、一级吹脱塔液体分布器、一级吹脱塔填料、一级吹脱塔支撑栅板和一级吹脱塔集水槽，所述一级吹脱塔填料为瓷制拉西环，所述一级吹脱塔侧壁上在所述一级吹脱塔除雾器下方设置有一级吹脱塔进液管，所述一级吹脱塔进液管通过管路与所述第二提升泵连通，所述一级吹脱塔集水槽外部设有一级吹脱塔引风机和一级吹脱转输泵，所述一级吹脱塔引风机输出端和所述一级吹脱转输泵输入端均与所述一级吹脱塔集水槽连通，所述一级吹脱转输泵的输出端与所述二级吹脱塔进液管连通。

　　7.根据权利要求6所述的电解锰渣渗滤液深度处理与回用装置，其特征在于：所述二级吹脱塔顶部设置有所述二级吹脱塔气体出口，所述二级吹脱塔气体出口通过一排气筒抽风机与所述排气筒连通，所述二级吹脱塔内部由上至下依次设置有二级吹脱塔除雾器、二级吹脱塔液体分布器、二级吹脱塔填料、二级吹脱塔支撑栅板和二级吹脱塔集水槽，所述二级吹脱塔填料为鲍尔环，所述二级吹脱塔侧壁上在所述二级吹脱塔除雾器下方设置有所述二级吹脱塔进液管，所述二级吹脱塔集水槽外部设有二级吹脱塔抽风机，所述一级吹脱塔气体出口通过所述二级吹脱塔抽风机与所述二级吹脱塔集水槽连通，所述二级吹脱塔集水槽的侧壁上设置有二级吹脱塔出液管。

　　8.根据权利要求7所述的电解锰渣渗滤液深度处理与回用装置，其特征在于：所述反应池内有多个交错设置的隔板，各所述隔板一端与所述反应池内壁连接，且各所述隔板的另一侧与所述反应池内壁之间存在间隙，所述反应池内设置有第三pH测量计，所述反应池外侧壁上设置有加药设备，所述加药设备与所述反应池连通;

　　所述斜管沉淀池中部设置有斜管支架，所述斜管支架上设置有斜管，所述斜管为乙丙共聚斜管，所述斜管沉淀池底部设置有与所述污泥浓缩池连通的排泥管;

　　所述污泥浓缩池内壁上设置有泥位计，所述污泥浓缩池连接有一污泥输送泵;

　　所述pH终调池上设置有pH调节系统，所述pH调节系统包括酸罐、碱罐、配置系统、变频加药泵和第四pH测量计，所述pH终调池内设置有第三提升泵;

　　所述微生物除锰池内由下至上依次设置有微缝曝气软管、滤板滤头组件、第二承托层和锰渣滤料层;

　　所述进气管分别与所述第一空气搅拌管、所述布气管和所述微缝曝气软管连通;

　　所述培菌槽内设置有第二搅拌器;

　　所述回用水池中设置有回用水输水泵。

　　9.一种电解锰渣渗滤液深度处理与回用方法，其特征在于包括以下步骤：

　　(1)将电解锰渣渗滤液通入酸化调节池中，将渗滤液原液的pH值调整至2.5～4范围内;

　　(2)经酸化调节池处理后的渗滤液通入铁屑微电解床中，并通入空气，铁屑微电解床中的铁屑发生原电池反应，Cr6+在阳极还原为Cr3+，溶液中的Cr3+、Fe3+生成氢氧化物沉淀，生成的Fe(OH)3，Fe(OH)3将Cr(OH)3吸附凝聚在一起，Fe(OH)3和Cr(OH)3通过铁屑微电解床被截留在铁屑空隙中，除去电解锰渣渗滤液中的Cr6+;

　　(3)经铁屑微电解床处理后的渗滤液通入脱气池，脱气池中的第二空气搅拌管通入空气并搅拌渗滤液产生大气泡，脱除经铁屑微电解床处理后的渗滤液中大量的微小气泡;

　　(4)经脱气池处理后的渗滤液进入中间水池，调节渗滤液的pH至9～11范围内;

　　(5)经中间水池处理后的渗滤液依次通入至一级吹脱塔和二级吹脱塔，经过二级吹脱将渗滤液中的游离氨吹脱去除;

　　(6)经吹脱除氨后的渗滤液通入反应池，将其pH调至8～9，并投加聚合氯化铅和聚丙烯酰胺，发生絮凝反应，使渗滤液中的重金属离子生成沉淀物，将渗滤液继续通入斜管沉淀池，使经絮凝反应产生的沉淀物进一步沉淀，将斜管沉淀池中的沉淀物排往污泥浓缩池进一步浓缩后由污泥输送泵输送至填埋场填埋;

　　(7)斜管沉淀池渗滤液通入pH终调池，将渗滤液的pH值调至6.5～7.3;微生物除锰池中通入空气，将经pH终调池调节pH值后的渗滤液由pH终调池通入微生物除锰池，并经过锰砂滤料层，渗滤液中的Mn2+吸附于锰砂滤料层上的除锰微生物上并氧化成高价锰氧化物，产生的高价锰氧化物经过滤后去除;

　　(8)经微生物除锰池处理后的渗滤液通入消毒池，经消毒设施消毒后通入回用水池，由设置在回用水池中的回用水输水泵将处理达标后的渗滤液输送出。

　　10.根据权利要求9所述的电解锰渣渗滤液深度处理与回用方法，其特征在于：步骤(5)中：经中间水池处理后的渗滤液由提升泵提升并经一级吹脱塔进液管进入一级吹脱塔内，渗滤液由塔上部一级吹脱塔液体分布器淋洒到一级吹脱塔填料上，通过重力作用沿填料表面呈膜流下，流入至一级吹脱塔底部的一级吹脱塔集水槽内;一级吹脱塔底部的一级吹脱塔集水槽内的收集的液体由一级吹脱塔转输泵输送至二级吹脱塔内，并由二级吹脱塔液体分布器淋洒到二级吹脱塔填料上，通过重力作用沿填料表面呈膜流下，流入至二级吹脱塔底部的二级吹脱塔集水槽内，二级吹脱塔集水槽的流出的液体流至反应池;

　　引风机引导空气至一级吹脱塔集水槽，在压强差的作用下，由一级吹脱塔的下部进入，穿过一级吹脱塔填料的空隙，将氨气从一级吹脱塔顶部的一级吹脱塔气体出口排出;一级吹脱塔气体出口排出的气体经二级吹脱塔抽风机抽送至二级吹脱塔集水槽，在压强差的推动下，由二级吹脱塔的下部进入，穿过二级吹脱塔填料的空隙，从二级吹脱塔顶部的二级吹脱塔出口排出并经排气筒抽风机抽送至排气筒排放。

　　说明书

　　一种电解锰渣渗滤液深度处理与回用装置及方法

　　技术领域

　　本发明涉及重金属废渣治理技术领域，特别是涉及一种电解锰渣渗滤液处理装置及方法。

　　背景技术

　　锰是国民经济中重要的基础物质，是国家重要的战略资源之一，目前我国已成为全球最大的电解锰生产国、消费国、出口国。作为典型的湿法冶金行业，电解锰行业快速发展的同时，也引发了严重的环境污染，其中电解锰渣污染尤为突出。电解锰渣已成为该行业发展的主要制约因素之一。

　　目前我国电解锰大多采用将电解锰渣填埋入库的方式处理，筑坝湿法堆存，然而相当一部分的填埋场地也建设不符合国家相关规定，建设极不规范，长期堆放的电解锰渣在雨水冲刷等自然因素的影响下，通过地表径流及渗滤作用严重污染填埋场地周边土壤、地表水及地下水。电解锰渣渗滤液成分复杂、浓度高、变化大，其主要污染物是总锰、六价铬和氨氮;另外还含有少量的铅、镉、镍等重金属。然而，现有技术中并没有一种可以有效处理电解锰渣渗滤液的装置或方法，因此，在电解锰渣的填埋处理过程中，如何安全处置电解锰渣以及渗滤液成为电解锰行业发展中的一个亟待解决的问题。

　　发明内容

　　本发明的目的是提供一种可高效彻底处理、生态环保，无二次污染的电解锰渣渗滤液处理装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使处理后的渗滤液可回用于填埋场内冲厕、扫除、绿化、洗车、浇洒道路等，节约能源。

　　为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

　　本发明一方面提供一种电解锰渣渗滤液深度处理与回用装置，包括依次连通的酸化调节池、铁屑微电解床、中间水池、吹脱塔、反应池、斜管沉淀池、pH终调池、微生物除锰池、消毒池和回用水池，还包括一进气管，所述进气管与所述酸化调节池、所述铁屑微电解床和所述微生物除锰池连通，所述斜管沉淀池底部与一污泥浓缩池连通，所述吹脱塔的气体出口与一排气筒连通，所述微生物除锰池与一培菌槽连通。

　　优选的，所述酸化调节池的前端池壁上设置有进液管，池底设置有第一空气搅拌管，外侧壁上设置有加酸设备，所述加酸设备与所述酸化调节池连通，所述酸化调节池内壁上设置有第一pH测量计，所述酸化调节池与所述铁屑微电解床相连通的一端底部上设置有第一提升泵。

　　优选的，所述铁屑微电解床内部从床底往上依次设置有布气管、支撑隔板、第一承托层、焦炭层和铁屑层，所述支撑隔板为厚度为6～10mm的钢板，所述支撑隔板上设有直径为15～25mm的过滤孔，相邻的所述过滤孔的孔距为70～90mm，所述过滤孔内安装有ABS短柄滤头，所述承托层为填充有粒径为Φ32～64mm的鹅卵石的填充层，所述承托层厚度为470-530mm;所述焦炭层内的焦炭粒径为5～15mm，所述焦炭层厚度为900-1100mm;所述铁屑层内的铁屑粒径为1.2～12mm，所述铁屑层厚度为2700-3300mm。

　　优选的，所述铁屑微电解床和所述中间水池之间还设置有脱气池，所述铁屑微电解床和所述中间水池分别与所述脱气池相连通，所述脱气池的池底设置有第二空气搅拌管，所述进气管与所述第二空气搅拌管连通。

　　优选的，所述中间水池内设置有第一搅拌器，所述中间水池外侧壁上设置有加碱设备，所述加碱设备与所述中间水池连通，所述中间水池内壁上设置有第二pH测量计，所述中间水池后端底部上设置有第二提升泵。

　　优选的，所述吹脱塔包括一级吹脱塔和二级吹脱塔，所述一级吹脱塔顶部设置有一级吹脱塔气体出口，所述一级吹脱塔气体出口与所述二级吹脱塔相连通，所述一级吹脱塔内部由上至下依次设置有一级吹脱塔除雾器、一级吹脱塔液体分布器、一级吹脱塔填料、一级吹脱塔支撑栅板和一级吹脱塔集水槽，所述一级吹脱塔填料为瓷制拉西环，所述一级吹脱塔侧壁上在所述一级吹脱塔除雾器下方设置有一级吹脱塔进液管，所述一级吹脱塔进液管通过管路与所述第二提升泵连通，所述一级吹脱塔集水槽外部设有一级吹脱塔引风机和一级吹脱转输泵，所述一级吹脱塔引风机输出端和所述一级吹脱转输泵输入端均与所述一级吹脱塔集水槽连通，所述一级吹脱转输泵的输出端与所述二级吹脱塔进液管连通。

　　优选的，所述二级吹脱塔顶部设置有所述二级吹脱塔气体出口，所述二级吹脱塔气体出口通过一排气筒抽风机与所述排气筒连通，所述二级吹脱塔内部由上至下依次设置有二级吹脱塔除雾器、二级吹脱塔液体分布器、二级吹脱塔填料、二级吹脱塔支撑栅板和二级吹脱塔集水槽，所述二级吹脱塔填料为鲍尔环，所述二级吹脱塔侧壁上在所述二级吹脱塔除雾器下方设置有所述二级吹脱塔进液管，所述二级吹脱塔集水槽外部设有二级吹脱塔抽风机，所述一级吹脱塔气体出口通过所述二级吹脱塔抽风机与所述二级吹脱塔集水槽连通，所述二级吹脱塔集水槽的侧壁上设置有二级吹脱塔出液管。

　　优选的，所述反应池内有多个交错设置的隔板，各所述隔板一端与所述反应池内壁连接，且各所述隔板的另一侧与所述反应池内壁之间存在间隙，所述反应池内设置有第三pH测量计，所述反应池外侧壁上设置有加药设备，所述加药设备与所述反应池连通;

　　所述斜管沉淀池中部设置有斜管支架，所述斜管支架上设置设置有斜管，所述斜管为乙丙共聚斜管，所述斜管沉淀池底部设置有与所述污泥浓缩池连通的排泥管;