申请日2014.11.10
公开(公告)日2015.02.25
IPC分类号C02F9/06
摘要
不锈钢抛光废水处理方法及装置，其特征在于包括废水收集箱、通过第一提升泵与废水收集箱相连的反应水箱、通过第二提升泵与反应水箱相连的浓缩水箱、通过第三提升泵与浓缩水箱相连的固液分离系统、污泥脱水装置，固液分离系统的清水排放，浓水回流到浓缩水箱，污泥脱水装置通过污水泵与浓缩水箱相连，污泥脱水装置的压滤液回流到浓缩水箱上，反应水箱采用高压脉冲电絮凝，可溶性金属极板在阳极上解离出的Fe2+与水溶液中离子作用，生成的Fe(OH)3。本发明与已有技术相比，具有处理效果不会受药剂质量、配比、投加量等的变化以及来水水质变化等因素影响的、处理后的水质好的优点。
权利要求书
1. 不锈钢抛光废水处理装置，其特征在于包括废水收集箱、通过第一提升泵与废水收集箱相连的反应水箱、通过第二提升泵与反应水箱相连的浓缩水箱、通过第三提升泵与浓缩水箱相连的固液分离系统、污泥脱水装置，固液分离系统的清水排放，浓水回流到浓缩水箱，污泥脱水装置通过污水泵与浓缩水箱相连，污泥脱水装置的压滤液回流到浓缩水箱上，反应水箱采用高压脉冲电絮凝，可溶性金属极板在阳极上解离出的Fe2+与水溶液中离子作用，生成Fe(OH)3，反应式如下：
Fe2++2OH-→Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3
生成有絮凝作用的Fe(OH)3化合物，另外释放出的电子还原带有正电的污染物，固液分离系统采用管式膜过滤系统。
2. 根据权利要求1所述的不锈钢抛光废水处理装置，其特征在于反应水箱上设置有碱液加入机构，以调节反应水箱内的废水的酸碱度达到碱性。
3. 根据权利要求2所述的不锈钢抛光废水处理装置，其特征在于固液分离系统的清水出口连接有带有酸液加入机构的储水箱，储水箱内的清水通过加入酸碱达到中性后才排放。
4. 根据权利要求1或2或3所述的不锈钢抛光废水处理装置，其特征在于管式膜过滤系统上设置有清洗系统，清洗系统清洗出来的清洗水连通到废水收集箱。
5. 根据权利要求1或2或3所述的不锈钢抛光废水处理装置，其特征在于在管式膜过滤系统清水出口连接纳滤系统，纳滤系统出来的清水排走，浓水回流到浓缩水箱。
6. 根据权利要求4所述的不锈钢抛光废水处理装置，其特征在于在管式膜过滤系统清水出口连接纳滤系统，纳滤系统出来的清水排走，浓水回流到浓缩水箱。
7. 不锈钢抛光废水处理方法，其特征在于先将不锈钢抛光废水收集到废水收集箱，然后通过第一提升泵将废水收集箱的废水输送到反应水箱，在反应水箱内、通过高压脉冲电絮凝所产生的絮凝物质Fe(OH)3将废水中的溶解物体不稳定而凝集，然后将将完成凝集的废水通过第二提升泵送到浓缩水箱，浓缩水箱中的废水通过第三提升泵施加设定的恒定水压后送到的固液分离系统，固液分离系统采用管式膜过滤，管式膜过滤系统所生产的清水排走，浓水回流到浓缩水箱中，浓缩水箱中的部分浓水通过污泥泵送到污泥脱水装置，污泥脱水装置的压滤液回流到浓缩水箱上。
8. 根据权利要求7所述的不锈钢抛光废水处理方法，其特征在于在反应水箱加入碱液，使废水呈碱性，管式膜过滤系统出来的清水先进入储水箱，往储水箱加入酸调节清水的酸碱度为中性后，才排走。
9. 根据权利要求7或8所述的不锈钢抛光废水处理方法，其特征在于通过控制浓缩水箱的水位来控制第三提升泵的启动，以控制送到管式膜过滤系统的废水的水固体浓度在3%-5%之间。
10. 根据权利要求9所述的不锈钢抛光废水处理方法，其特征在于在管式膜过滤系统清水再经纳滤系统处理，纳滤系统出来的清水排走，浓水回流到浓缩水箱。
说明书
不锈钢抛光废水处理方法及装置
技术领域：
本发明涉及一种废水处理方法及装置。
背景技术：
现有的不锈钢抛光废水处理技术，其将铁离子沉降下来的那部分的技术均采用传统的化学方法，即往不锈钢抛光废水投放化学药剂，通过生成不易溶解的铁化学物将不锈钢抛光废水中的铁沉降或者过滤下来，以达到废水处理的目的，该技术存在的缺点是：容易受药剂质量、配比、投加量等的变化以及来水水质变化等因素造成的处理质量的不稳定，由于有效沉淀需要沉淀物颗粒的粒径足够大和比重足够大，往往需要过量投加絮凝剂和高分子助凝剂，这就造成产水中大量残余药剂，由此带来的后果是，产水水质差，影响后续处理的效果和对排放指标有影响。
发明内容：
本发明的发明目的在于提供一种处理效果不会受药剂质量、配比、投加量等的变化以及来水水质变化等因素影响的、处理后的水质好的不锈钢抛光废水处理方法及装置。
本发明不锈钢抛光废水处理装置是这样实现的，包括废水收集箱、通过第一提升泵与废水收集箱相连的反应水箱、通过第二提升泵与反应水箱相连的浓缩水箱、通过第三提升泵与浓缩水箱相连的固液分离系统、污泥脱水装置，固液分离系统的清水排放，浓水回流到浓缩水箱，污泥脱水装置通过污水泵与浓缩水箱相连，污泥脱水装置的压滤液回流到浓缩水箱上，反应水箱采用高压脉冲电絮凝，可溶性金属极板在阳极上解离出的Fe2+与水溶液中离子作用，生成Fe(OH)3，反应式如下：
Fe2++2OH-→Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3
生成有絮凝作用的Fe(OH)3化合物，另外释放出的电子还原带有正电的污染物，固液分离系统采用管式膜过滤系统(Tubular membrane filtration system)。
这里，反应水箱上设置有碱液加入机构，以调节反应水箱内的废水的酸碱度达到碱性。这样，利用高碱环境下，金属氢氧化物溶解度低的特点，最大程度实现固液分离。
固液分离系统的清水出口连接有带有酸液加入机构的储水箱，储水箱内的清水通过加入酸碱达到中性后才排放。
管式膜过滤系统上设置有清洗系统，清洗系统清洗出来的清洗水连通到废水收集箱。这样，就防止清洗污水排放的污染。
为了进一步提升过滤效果，在管式膜过滤系统清水出口连接纳滤系统，纳滤系统出来的清水排走，浓水回流到浓缩水箱。
电絮凝是在水处理中最重要的物理化学操作方法之一。我们惯于用凝聚来描述液体中不稳定的微小颗粒凝集成较大的颗粒这个过程。液体中的污染物：如重金属离子、有机无机的溶解物基本上都是以带电的状态存在于溶液中。在液体中加入带有与溶解物相反电荷的离子，使溶解物体不稳定而凝集，从而可用沉淀和过滤的方法予以清除。有很多种方法可以达凝聚的目的，化学凝聚方法是常用的方法之一。但是这种处理方法费用较高并产生大量的污泥。生物的方法由于处理过程比较复杂，很难普遍使用。而电絮凝处理系统是利用电化学的原理，在电流的作用下溶解可溶性电极，使其成为带有电荷的离子并释放出电子。产生的离子与水电离后产生的(OH-)结合，生成有絮凝作用的化合物。另外释放出的电子还原带有正电的污染物，从而达到去除液体中污染物的目的。
高压脉冲电絮凝是一种高效的电絮凝技术。传统的电絮凝因采用低电压、高电流，使处理费用较高，这不利于其大规模的推广使用。高压脉冲电凝法则采用高电压、小电流的脉冲供电方式，电耗和铁耗显著降低，设备的去污能力增强，高压脉冲电絮凝也比传统电絮凝更加安全可靠。
管式膜过滤系统是依靠膜将固体从溶液中分离出来的低压分离工艺。
相比传统的混凝沉淀+砂滤的工艺，管式膜过滤系统的优点如下：
自动化程度非常高，操作简单;
可靠的过滤水质(绝对的膜过滤);
可以间歇运行;
由于不需要快速沉降，所以减少了水处理药剂的添加，如PAM、PAC;
可以通过增加膜的数量来增加产水流量。
皮实耐用，结构坚固，不会出现断丝现象，产水水质可靠，化学耐受性好，能够使用15%盐酸，15%氢氧化钠，15%次氯酸钠清洗，在极端事故情况下也可以对膜系统进行有效的清洗恢复，而不对膜造成损伤。
与传统工艺路线的对比
管式膜过滤系统系统：反应水箱+浓缩水箱+管式膜过滤系统;
传统系统：反应水箱+沉淀\澄清+沙滤+盘滤+中空纤维超滤。
表2-2 工艺对比
纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右，纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来，如CA、CTA膜、芳族聚酰胺复合膜和磺化聚醚砜膜等。但与反渗透相比，其操作压力更低。
本发明不锈钢抛光废水处理方法是这样实现的，先将不锈钢抛光废水收集到废水收集箱，然后通过第一提升泵将废水收集箱的废水输送到反应水箱，在反应水箱内、通过高压脉冲电絮凝所产生的絮凝物质Fe(OH)3将废水中的溶解物体不稳定而凝集，然后将将完成凝集的废水通过第二提升泵送到浓缩水箱，浓缩水箱中的废水通过第三提升泵施加设定的恒定水压后送到的固液分离系统，固液分离系统采用管式膜过滤系统，管式膜过滤系统所生产的清水排走，浓水回流到浓缩水箱中，浓缩水箱中的部分浓水通过污泥泵送到污泥脱水装置，污泥脱水装置的压滤液回流到浓缩水箱上。
这里，在反应水箱加入碱液，使废水呈碱性。
管式膜过滤系统运行一段时间后，通过清洗系统对管式膜过滤系统的微滤膜组件进行反冲洗，清洗系统清洗出来的清洗水流到废水收集箱。清洗系统包括清水清洗和压缩器吹洗。
这里，通过控制浓缩水箱的水位来控制第三提升泵的启动，以控制送到管式膜过滤系统的废水的水固体浓度在3%-5%之间，从而保证管式膜过滤系统的正常有效地工作。
管式膜过滤系统出来的清水先进入储水箱，往储水箱加入酸调节清水的酸碱度为中性后，才排走。
为了进一步提升过滤效果，在管式膜过滤系统清水再经纳滤系统处理，纳滤系统出来的清水排走，浓水回流到浓缩水箱。
本发明与已有技术相比，具有处理效果不会受药剂质量、配比、投加量等的变化以及来水水质变化等因素影响的、处理后的水质好的优点。
