申请日2015.10.30
公开(公告)日2016.05.25
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明属于废水处理领域，尤其涉及一种铝型材氧化着色废水处理系统及处理方法，用于解决铝型材氧化着色废水的处理设备存在着成本高、净化产品的标准难以有效达到《地表水环境质量标准》IV类标准的问题。本发明提供的一种铝型材氧化着色废水处理系统包括：废水收集单元、微电解-氧化单元、石灰石反应床单元、化学沉淀单元、电絮凝除盐单元、景观湿地单元，铝型材氧化着色废水依次流经废水收集单元、微电解-氧化单元、石灰石反应床单元、化学沉淀单元、电絮凝除盐单元、景观湿地单元。从本发明的技术方案可以清楚的得知，本发明废水处理的技术简单、成本低，经后续检验，净化产品的标准可以有效达到《地表水环境质量标准》IV类标准。
摘要附图
权利要求书
1.一种铝型材氧化着色废水处理系统，其特征在于，所述铝型材氧化着色废水处理系统包括：废水收集单元、微电解-氧化单元、石灰石反应床单元、化学沉淀单元、电絮凝除盐单元和景观湿地单元，所述废水收集单元、微电解-氧化单元、石灰石反应床单元、化学沉淀单元、电絮凝除盐单元、景观湿地单元依次连接;
所述微电解-氧化单元包括：微电解反应床、PH在线监测仪/氧化还原在线监测仪表、微孔曝气器、催化解媒床和臭氧发生器，所述微电解反应床在所述微电解-氧化单元的前端，所述微孔曝气器安装在所述微电解反应床上，所述催化解媒床在所述微电解-氧化单元的后端，所述臭氧发生器安装在所述催化解媒床上;
所述电絮凝除盐单元包括：阴极板和阳极板，所述电絮凝除盐单元与外接直流电源连接，所述阴极板和所述阳极板安装在所述所述电絮凝除盐单元的两侧。
2.根据权利要求1所述的铝型材氧化着色废水处理系统，其特征在于，所述铝型材氧化着色废水处理系统还包括加药单元和污泥处理单元，所述加药单元安装在所述化学沉淀单元上，所述污泥处理单元位于所述化学沉淀单元与所述电絮凝除盐单元之间。
3.根据权利要求2所述的铝型材氧化着色废水处理系统，其特征在于，所述景观湿地单元包括：潜流湿地、地表流湿地和垂直流湿地;所述潜流湿地的填料选自：土壤、石灰石、碎瓦片和灰渣中的一种或多种;所述地表流湿地的填料选自：粗砂、砾石、沸石和灰渣中的一种或多种;所述垂直流湿地的填料选自：细砂、粗砂、砾石、沸石和石灰石中的一种或多种;所述景观湿地单元栽种有植物，所述植物选自：香蒲、水葱、风车草、灯心草、香根草和李氏禾中的一种或多种。
4.一种包括权利要求1至权利要求3中任意一项所述的铝型材氧化着色废水处理系统的铝型材氧化着色废水处理方法，其特征在于，所述铝型材氧化着色废水处理方法为：
步骤一、铝型材氧化着色废水在所述废水收集单元储存聚集;
步骤二、所述铝型材氧化着色废水从所述废水收集单元进入所述微电解-氧化单元的底部，所述铝型材氧化着色废水依次进行微电解反应和氧化反应，生成第一产物;
步骤三、所述第一产物进入所述石灰石反应床单元，所述第一产物与石灰石反应，生成第二产物;
步骤四、所述第二产物进入所述化学沉淀单元，所述第二产物在所述化学沉淀单元进行固液分离，分成上清液和污泥沉淀;
步骤五、所述上清液进入所述电絮凝除盐单元，所述上清液中的阴离子聚集在所述阳极板附近，所述上清液中的阳离子聚集在所述阴极板附近，所述上清液中的阴离子和所述上清液中的阳离子浓度降低，生成第三产物;
步骤七、所述第三产物进入所述景观湿地单元，在所述景观湿地单元停留后，生成净化产品。
5.根据权利要求4所述铝型材氧化着色废水处理方法，其特征在于，所述加药单元向所述化学沉淀单元4投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，所述聚合氯化铝的投加量为300mg/L铝型材氧化着色废水，所述聚丙烯酰胺的投加量为100～150mg/L铝型材氧化着色废水。
6.根据权利要求5所述铝型材氧化着色废水处理方法，其特征在于，所述污泥沉淀进入所述污泥处理单元，进行压滤脱水。
7.根据权利要求6所述铝型材氧化着色废水处理方法，其特征在于，所述铝型材氧化着色废水进行所述微电解反应的时间为30～45分钟。
8.根据权利要求7所述铝型材氧化着色废水处理方法，其特征在于，所述铝型材氧化着色废水进行所述氧化反应的时间为120～210分钟。
9.根据权利要求8所述铝型材氧化着色废水处理方法，其特征在于，所述上清液与所述电絮凝除盐单元的反应时间为60分钟。
10.根据权利要求9所述铝型材氧化着色废水处理方法，其特征在于，所述第三产物与所述景观湿地单元的反应时间为48～120小时。
说明书
一种铝型材氧化着色废水处理系统及处理方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，尤其涉及一种铝型材氧化着色废水处理系统及处理方法。
背景技术
近十五年，铝型材得到了广泛的使用，小到家庭用的晾衣杆，大到航天设备组件，在很多方面取代了钢材，铝型材的生产也得到迅猛的发展。铝型材生产主要有熔铸、挤压、氧化、电泳喷涂、包装等工序。铝型材生产也是废水大户铝型材生产中，加工生产一吨铝型材约产生15吨废水，而废水主要来自氧化车间。生产高档装修铝型材中，需要进行氧化着色，氧化着色产生的含重金属并难处理的废水。氧化着色使用了磷酸、锡镍等着色剂，封孔工序中使用了络合镍、氟化铵及其它有机添加剂等;电泳着色中也使用了磷化钝化、丙烯酸类和聚氨酯类电泳涂料、水溶性电泳漆。因此铝型材阳极氧化着色和电泳着色废水成份复杂，除与电镀废水一样含有锡、镍、铝金属等污染物外，还含磷、氟、氨氮、化学需氧量(COD)等污染物，并有很高的色度。
目前，在日常生产实践中广泛应用“化学沉淀+水解酸化+接触氧化”和“化学反应+膜混凝反应器(MCR)+水解酸化+接触氧化+膜-生物反应器(MBR)”处理工艺。这些处理工艺表面上解决了COD和金属离子超标问题，但实际运行中，MCR膜堵塞严重、更换频繁;因为废水中PH值不稳定、COD物质可生化性差、营养物质比例不均衡和重金属离子累积造成微生物中毒等，水解酸化和接触氧化运行崩溃瘫痪、不能正常运行，也直接造成MBR膜堵塞，并且MBR膜不能解决金属离子和磷酸根离子累积问题。最终，上述处理系统仍不能持久稳定运行和达标。而且，随着环保要求的提高，氧化着色、电泳着色废水因其含重金属并且水质成份复杂难于达标，很多地区对铝型材生产企业的审批也趋向谨慎。在环保要求相对宽松地区，对铝型材生产阳极氧化着色废水、电泳着色废水要求是按《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表二标准排放;而在部分对环保要求高的地区，已经不审批新建铝型材生产企业，并且对原已经存在的铝型材生产企业排放提标，要求达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)IV类标准排放。综上所述，目前，铝型材氧化着色废水的处理设备存在着操作难度大、成本高、净化产品的标准难以有效达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)IV类标准的问题。
因此，研发出一种操作难度小、成本低、净化产品的标准可以有效达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)IV类标准的铝型材氧化着色废水的处理设备及处理方法，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种铝型材氧化着色废水处理系统及处理方法，用于解决铝型材氧化着色废水的处理设备存在着成本高、净化产品的标注难以有效达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)IV类标准的问题。
本发明提供了一种铝型材氧化着色废水处理系统，包括：废水收集单元、微电解-氧化单元、石灰石反应床单元、化学沉淀单元、电絮凝除盐单元和景观湿地单元，所述废水收集单元、微电解-氧化单元、石灰石反应床单元、化学沉淀单元、电絮凝除盐单元、景观湿地单元依次连接;所述微电解-氧化单元包括：微电解反应床、PH在线监测仪/氧化还原在线监测仪表、微孔曝气器、催化解媒床和臭氧发生器，所述微电解反应床在所述微电解-氧化单元的前端，所述微孔曝气器安装在所述微电解反应床上，所述催化解媒床在所述微电解-氧化单元的后端，所述臭氧发生器安装在所述催化解媒床上;所述电絮凝除盐单元包括：阴极板和阳极板，所述电絮凝除盐单元与外接直流电源连接，所述阴极板和所述阳极板安装在所述所述电絮凝除盐单元的两侧。
优选地，所述铝型材氧化着色废水处理系统还包括加药单元和污泥处理单元，所述加药单元安装在所述化学沉淀单元上，所述污泥处理单元位于所述化学沉淀单元与所述电絮凝除盐单元之间。
优选地，所述景观湿地单元包括：潜流湿地、地表流湿地和垂直流湿地;所述潜流湿地的填料选自：土壤、石灰石、碎瓦片和灰渣中的一种或多种;所述地表流湿地的填料选自：粗砂、砾石、沸石和灰渣中的一种或多种;所述垂直流湿地的填料选自：细砂、粗砂、砾石、沸石和石灰石中的一种或多种;所述景观湿地单元栽种有植物，所述植物选自：香蒲、水葱、风车草、灯心草、香根草和李氏禾中的一种或多种。
本发明还提供了一种利用所述铝型材氧化着色废水处理系统的铝型材氧化着色废水处理方法，所述铝型材氧化着色废水处理方法，所述铝型材氧化着色废水处理方法为：步骤一、铝型材氧化着色废水在所述废水收集单元储存聚集;步骤二、所述铝型材氧化着色废水从所述废水收集单元进入所述微电解-氧化单元的底部，所述铝型材氧化着色废水依次进行微电解反应和氧化反应，生成第一产物;步骤三、所述第一产物进入所述石灰石反应床单元，所述第一产物与石灰石反应，生成第二产物;步骤四，所述第二产物进入所述化学沉淀单元，所述第二产物在所述化学沉淀单元进行固液分离，分成上清液和污泥沉淀;步骤五、所述上清液进入所述电絮凝除盐单元，所述上清液中的阴离子聚集在所述阳极板附近，所述上清液中的阳离子聚集在所述阴极板附近，所述上清液中的阴离子和所述上清液中的阳离子浓度降低，生成第三产物;步骤七、所述第三产物进入所述景观湿地单元，在所述景观湿地单元停留后，生成净化产品。
优选地，所述加药单元向所述化学沉淀单元4投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，所述聚合氯化铝的投加量为300mg/L铝型材氧化着色废水，所述聚丙烯酰胺的投加量为100～150mg/L铝型材氧化着色废水。
优选地，所述污泥沉淀进入所述污泥处理单元，进行压滤脱水。
优选地，所述铝型材氧化着色废水进行所述微电解反应的时间为30～45分钟。
优选地，所述铝型材氧化着色废水进行所述氧化反应的时间为120～210分钟。
优选地，所述上清液与所述电絮凝除盐单元的反应时间为1小时。
优选地，所述第三产物与所述景观湿地单元的反应时间为48小时。
本发明提供一种铝型材氧化着色废水处理系统及处理方法，所述铝型材氧化着色废水处理系统包括：废水收集单元、微电解-氧化单元(MET-Fenton)、石灰石反应床单元、化学沉淀单元、电絮凝除盐单元(EST)、景观湿地单元(OBAO)，铝型材氧化着色废水依次流经废水收集单元、微电解-氧化单元(MET-Fenton)、石灰石反应床单元、化学沉淀单元、电絮凝除盐单元(EST)、景观湿地单元(OBAO)。从本发明的技术方案可以清楚的得知，本发明废水处理的操作难度小、成本低，经后续检验，净化产品的标准可以有效达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)IV类标准。
