申请日2017.05.15
公开(公告)日2018.11.23
IPC分类号C02F9/06; C02F103/16
摘要
本发明公开了处理冶炼废水的系统和方法，该系统包括：调节池，有冶炼废水入口和废水出口;中和装置，有废水入口和中和后液出口;一次氧化装置，有中和后液入口和一次氧化后液出口;浓密机，有一次氧化后液入口、上清液出口和第一底渣出口;电化学处理装置，有上清液入口、第二底渣出口和含有第一絮凝团的后液出口;二次氧化装置，有含有第一絮凝团的后液入口以及二次氧化后液出口;絮凝装置，有二次氧化后液入口、絮凝剂入口和含有第二絮凝团的后液出口;澄清装置，有含有第二絮凝团的后液入口、第三底渣出口和澄清废水出口;中间水槽，有澄清废水入口和中间水槽废水出口;过滤装置，有中间水槽废水入口、第四底渣出口和过滤液出口。
权利要求书
1.一种处理冶炼废水的系统，其特征在于，包括：
调节池，所述调节池具有冶炼废水入口和废水出口;
中和装置，所述中和装置具有废水入口、铁盐入口、碱性药剂入口和中和后液出口，且在所述中和后液出口处设置有pH计自动控制装置，所述废水入口与所述废水出口相连;
一次氧化装置，所述一次氧化装置具有中和后液入口、空气入口、软化剂入口和一次氧化后液出口，所述中和后液入口与所述中和后液出口相连;
浓密机，所述浓密机具有一次氧化后液入口、上清液出口和第一底渣出口，所述一次氧化后液入口与所述一次氧化后液出口相连;
电化学处理装置，所述电化学处理装置具有上清液入口、第二底渣出口和含有第一絮凝团的后液出口，所述上清液入口与所述上清液出口相连;
二次氧化装置，所述二次氧化装置具有含有第一絮凝团的后液入口以及二次氧化后液出口，所述含有第一絮凝团的后液入口与所述含有第一絮凝团的后液出口相连;
絮凝装置，所述絮凝装置具有二次氧化后液入口、絮凝剂入口和含有第二絮凝团的后液出口，所述二次氧化后液入口与所述二次氧化后液出口相连;
澄清装置，所述澄清装置具有含有第二絮凝团的后液入口、第三底渣出口和澄清废水出口，所述含有第二絮凝团的后液入口与所述含有第二絮凝团的后液出口相连;
中间水槽，所述中间水槽具有澄清废水入口和中间水槽废水出口，所述澄清废水入口与所述澄清废水出口相连;
过滤装置，所述过滤装置具有中间水槽废水入口、第四底渣出口和过滤液出口，所述中间水槽废水入口与所述中间水槽废水出口相连。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二底渣出口与所述浓密机相连。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第三底渣出口与所述浓密机相连。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第四底渣出口与所述浓密机相连。
5.根据权利要求1或4所述的系统，其特征在于，进一步包括：
压滤机，所述压滤机具有底渣入口、滤液出口和滤渣出口，所述底渣入口与所述第一底渣出口相连。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，进一步包括：
渣槽，所述渣槽与所述第二底渣出口、所述第三底渣出口和所述第四底渣出口中的至少之一相连，并且所述渣槽与所述浓密机相连。
7.一种采用权利要求1-6中任一项所述的系统处理冶炼废水的方法，其特征在于，包括：
(1)将冶炼废水供给至所述调节池中，以便得到废水;
(2)将所述废水、铁盐和碱性药剂供给至所述中和装置中进行中和处理，以便得到中和后液;
(3)将所述中和后液、空气和软化剂供给至所述一次氧化装置中进行氧化处理，以便得到一次氧化后液;
(4)将所述一次氧化后液供给至所述浓密机中进行浓密处理，以便得到上清液和第一底渣;
(5)将所述上清液供给至所述电化学处理装置中进行电化学处理，以便得到第二底渣和含有第一絮凝团的后液;
(6)将所述含有第一絮凝团的后液供给至所述二次氧化装置中进行氧化处理，以便得到二次氧化后液;
(7)将所述二次氧化后液和絮凝剂供给至所述絮凝装置中进行絮凝处理，以便得到含有第二絮凝团的后液;
(8)将所述含有第二絮凝团的后液供给至所述澄清装置中进行澄清处理，以便得到第三底渣和澄清废水;
(9)将所述澄清废水供给至所述中间水槽，以便得到中间水槽废水;
(10)将所述中间水槽废水供给至所述过滤装置中进行过滤，以便得到第四底渣和过滤液。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括：
(11)将所述第一底渣供给至所述压滤机进行压滤处理，以便得到滤液和滤渣。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，进一步包括：
(12)将所述第二底渣、所述第三底渣和所述第四底渣中的至少之一经所述渣槽供给至所述浓密机。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述铁盐为选自硫酸亚铁和聚合硫酸铁中的至少之一;
任选的，所述碱性药剂为选自石灰乳或液碱中的至少之一;
任选的，基于1吨所述废水，所述铁盐的加入量为0.15-0.2kg。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述软化剂为碳酸钠;
任选的，基于1吨所述中和后液，所述软化剂的加入量为0.5-1.0kg。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(7)中，所述絮凝剂为选自聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硅酸铝铁和三氯化铁中的至少之一;
任选的，基于1吨所述二次氧化后液，所述絮凝剂的加入量为5-10g。
说明书
处理冶炼废水的系统和方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体而言，本发明涉及处理冶炼废水的系统和方法。
背景技术
冶炼废水是指冶炼行业在生产过程中排出的含重金属的废水。冶炼废水(如含铜、铅、锌、铁、铝等)是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，其水质水量与生产工艺有关。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。常规处理技术主要有沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤、絮凝反应沉淀等，之后利用重力沉降原理对水体的悬浮物进行分离，现有技术的主要缺点是占地面积大，维护管理投入较大。
因此，现有处理冶炼废水的技术有待进一步改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理冶炼废水的系统和方法，该系统工艺简单实用，管理方便，操作稳定性强，维护工作量小，污水处理效果好，可有效去除冶炼废水中的重金属和有机污染物，满足排放要求。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理冶炼废水的系统。根据本发明的实施例，所述系统包括：
调节池，所述调节池具有冶炼废水入口和废水出口;
中和装置，所述中和装置具有废水入口、铁盐入口、碱性药剂入口和中和后液出口，且在所述中和后液出口处设置有pH计自动控制装置，所述废水入口与所述废水出口相连;
一次氧化装置，所述一次氧化装置具有中和后液入口、空气入口、软化剂入口和一次氧化后液出口，所述中和后液入口与所述中和后液出口相连;
浓密机，所述浓密机具有一次氧化后液入口、上清液出口和第一底渣出口，所述一次氧化后液入口与所述一次氧化后液出口相连;
电化学处理装置，所述电化学处理装置具有上清液入口、第二底渣出口和含有第一絮凝团的后液出口，所述上清液入口与所述上清液出口相连;
二次氧化装置，所述二次氧化装置具有含有第一絮凝团的后液入口以及二次氧化后液出口，所述含有第一絮凝团的后液入口与所述含有第一絮凝团的后液出口相连;
絮凝装置，所述絮凝装置具有二次氧化后液入口、絮凝剂入口和含有第二絮凝团的后液出口，所述二次氧化后液入口与所述二次氧化后液出口相连;
澄清装置，所述澄清装置具有含有第二絮凝团的后液入口、第三底渣出口和澄清废水出口，所述含有第二絮凝团的后液入口与所述含有第二絮凝团的后液出口相连;
中间水槽，所述中间水槽具有澄清废水入口和中间水槽废水出口，所述澄清废水入口与所述澄清废水出口相连;
过滤装置，所述过滤装置具有中间水槽废水入口、第四底渣出口和过滤液出口，所述中间水槽废水入口与所述中间水槽废水出口相连。
根据本发明实施例的处理冶炼废水的系统通过在冶炼废水处理设施之前设置调节池可用以调节进、出冶炼废水的流量，使得后续处理冶炼废水的系统不受冶炼废水高峰流量或浓度变化的影响;废水流经中和装置，废水中的外加铁盐，可与废水中的砷絮凝并发生反应，生成难溶的焦亚砷酸铁等盐类，从而达到从废水中去除砷的目的，其他重金属离子则可通过形成氢氧化物沉淀去除，且铁盐经水解氧化形成的氢氧化铁有吸附絮凝作用，同时碱性药剂的加入有利于调节冶炼废水的pH值，得到中和后液;在一次氧化装置内，上述所得的中和后液在空气的作用下进行曝气，以溶氧或散除冶炼废水中溶解性气体及挥发性物质，同时在软化剂的作用下对中和后液进行软化除硬，得到一次氧化后液;一次氧化后液在浓密机中静置，得到上清液和第一底渣;所得的上清液流入电化学处理装置，在电化学处理装置中经过电解凝聚、电解气浮以及电解氧化还原等反应，产生一系列多核羟基络合物及氢氧化物，与水中的溶解性、胶体和悬浮物尤其是重金属污染因子产生絮凝作用，从而产生大量的污染物絮凝团，得到含有第一絮凝团的后液和第二底渣;该含有第一絮凝团的后液接着进入二次氧化装置，使得其中的亚铁离子进一步转化为氢氧化铁沉淀物，并在絮凝装置中的絮凝剂的作用下，上述所得的以氢氧化铁为主的沉淀物变成更大的絮凝体;接着经过澄清装置进行澄清，将第三底渣排出，得到澄清废水;澄清废水再流经储水装置中间水槽并经过滤装置进行过滤，得到过滤液和第四底渣，且过滤液可自流至回用水池。由此，该系统工艺简单实用，管理方便，操作稳定性强，维护工作量小，污水处理效果好，可有效去除冶炼废水中的重金属和有机污染物，满足排放要求。
另外，根据本发明上述实施例的处理冶炼废水的系统，还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述第二底渣出口与所述浓密机相连。由此，第二底渣可与第一底渣集中处理，有利于增强处理冶炼废水的系统的污水处理能力。
在本发明的一些实施例中，所述第三底渣出口与所述浓密机相连。由此，第三底渣可与第一底渣集中处理，可进一步增强处理冶炼废水的系统的污水处理能力。
在本发明的一些实施例中，所述第四底渣出口与所述浓密机相连。由此，第四底渣可与第一底渣集中处理，可进一步增强处理冶炼废水的系统的污水处理能力。
在本发明的一些实施例中，所述处理冶炼废水的系统进一步包括：压滤机，所述压滤机具有底渣入口、滤液出口和滤渣出口，所述底渣入口与所述第一底渣出口相连。由此，有利于集中对整个系统的底渣进行处理，可进一步增强处理冶炼废水的系统的污水处理能力。
在本发明的一些实施例中，所述处理冶炼废水的系统进一步包括：渣槽，所述渣槽与所述第二底渣出口、所述第三底渣出口和所述第四底渣出口中的至少之一相连，并且所述渣槽与所述浓密机相连。由此，可进一步增强处理冶炼废水的系统的污水处理能力。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上述处理冶炼废水的系统处理冶炼废水的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：
(1)将冶炼废水供给至所述调节池中，以便得到废水;
(2)将所述废水、铁盐和碱性药剂供给至所述中和装置中进行中和处理，以便得到中和后液;
(3)将所述中和后液、空气和软化剂供给至所述一次氧化装置中进行氧化处理，以便得到一次氧化后液;
(4)将所述一次氧化后液供给至所述浓密机中进行浓密处理，以便得到上清液和第一底渣;
(5)将所述上清液供给至所述电化学处理装置中进行电化学处理，以便得到第二底渣和含有第一絮凝团的后液;
(6)将所述含有第一絮凝团的后液供给至所述二次氧化装置中进行氧化处理，以便得到二次氧化后液;
(7)将所述二次氧化后液和絮凝剂供给至所述絮凝装置中进行絮凝处理，以便得到含有第二絮凝团的后液;
(8)将所述含有第二絮凝团的后液供给至所述澄清装置中进行澄清处理，以便得到第三底渣和澄清废水;
(9)将所述澄清废水供给至所述中间水槽，以便得到中间水槽废水;
(10)将所述中间水槽废水供给至所述过滤装置中进行过滤，以便得到第四底渣和过滤液。
根据本发明实施例的处理冶炼废水的方法通过在冶炼废水处理设施之前设置调节池可用以调节进、出冶炼废水的流量，使得后续处理冶炼废水的系统不受冶炼废水高峰流量或浓度变化的影响;废水流经中和装置，废水中的外加铁盐，可与废水中的砷絮凝并发生反应，生成难溶的焦亚砷酸铁等盐类，从而达到从废水中去除砷的目的，其他重金属离子则可通过形成氢氧化物沉淀去除，且铁盐经水解氧化形成的氢氧化铁有吸附絮凝作用，同时碱性药剂的加入有利于调节冶炼废水的pH值，得到中和后液;在一次氧化装置内，上述所得的中和后液在空气的作用下进行曝气，以溶氧或散除冶炼废水中溶解性气体及挥发性物质，同时在软化剂的作用下对中和后液进行软化除硬，得到一次氧化后液;一次氧化后液在浓密机中静置，得到上清液和第一底渣;所得的上清液流入电化学处理装置，在电化学处理装置中经过电解凝聚、电解气浮以及电解氧化还原等反应，产生一系列多核羟基络合物及氢氧化物，与水中的溶解性、胶体和悬浮物尤其是重金属污染因子产生絮凝作用，从而产生大量的污染物絮凝团，得到含有第一絮凝团的后液和第二底渣;该含有第一絮凝团的后液接着进入二次氧化装置，使得其中的亚铁离子进一步转化为氢氧化铁沉淀物，并在絮凝装置中的絮凝剂的作用下，上述所得的以氢氧化铁为主的沉淀物变成更大的絮凝体;接着经过澄清装置进行澄清，将第三底渣排出，得到澄清废水;澄清废水再流经储水装置中间水槽并经过滤装置进行过滤，得到过滤液和第四底渣，且过滤液可自流至回用水池。由此，该系统工艺简单实用，管理方便，操作稳定性强，维护工作量小，污水处理效果好，可有效去除冶炼废水中的重金属和有机污染物，满足排放要求。
另外，根据本发明上述实施例的处理冶炼废水的方法，还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，上述处理冶炼废水的方法进一步包括：(11)将所述第一底渣供给至所述压滤机进行压滤处理，以便得到滤液和滤渣。由此，有利于集中对整个系统的底渣进行处理，可进一步增强处理冶炼废水的系统的污水处理能力。
在本发明的一些实施例中，上述处理冶炼废水的方法进一步包括：(12)将所述第二底渣、所述第三底渣和所述第四底渣中的至少之一经所述渣槽供给至所述浓密机。由此，可进一步增强处理冶炼废水的系统的污水处理能力。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述铁盐为选自硫酸亚铁和聚合硫酸铁中的至少之一。由此，有利于除去废水中的砷和重金属离子。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，所述碱性药剂为选自石灰乳或液碱中的至少之一。由此，有利于调节冶炼废水的pH值，得到中和后液。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，基于1吨所述废水，所述铁盐的加入量为0.15-0.2kg。由此，可进一步除去废水中的砷和重金属离子。
在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述软化剂为碳酸钠。由此，有利于对中和后液进行软化除硬。
在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，基于1吨所述中和后液，所述软化剂的加入量为0.5-1.0kg。由此，有利于对中和后液进行软化除硬。
在本发明的一些实施例中，在步骤(7)中，所述絮凝剂为选自聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硅酸铝铁和三氯化铁中的至少之一。由此，可使得二次氧化后液中以氢氧化铁为主的沉淀物变成更大的絮凝体。
在本发明的一些实施例中，在步骤(7)中，基于1吨所述二次氧化后液，所述絮凝剂的加入量为5-10g。由此，可使得二次氧化后液中以氢氧化铁为主的沉淀物变成更大的絮凝体，且絮凝充分。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
