申请日2018.01.04
公开(公告)日2018.06.01
IPC分类号C02F9/10; C02F103/16
摘要
本发明公开了一种电镀废水回用及零排放的处理系统，其包括控制系统、预处理系统、污泥系统、膜系统和蒸发结晶系统;所述预处理系统包括调节池、破氰槽、pH调节槽和/或还原槽;所述污泥系统包括污泥池、压滤机和地面废水调节池;所述膜系统包括循环槽、DF膜系统、缓冲槽、RO膜系统、回用水池;所述蒸发结晶系统包括浓水池、蒸发器、结晶器、离心机等。本发明还公开了一种电镀废水回用及零排放的处理方法，包括预处理、固液分离、浓缩、蒸发结晶等步骤。本发明将“化学预处理+膜系统+蒸发”工艺进行有效组合，实现电镀废水回收，同时利用“蒸发浓缩”工艺处理膜产生的浓水，使电镀行业实现真正的废水零排放。
权利要求书
1.一种电镀废水回用及零排放的处理系统，其特征在于，包括控制系统、预处理系统、污泥系统、膜系统和蒸发结晶系统;
所述预处理系统包括调节池、破氰槽、pH调节槽和/或还原槽;所述破氰槽、pH调节槽、还原槽内均设有pH计和计量泵;所述破氰槽内设有OPR计;所述pH计、计量泵、OPR计均与控制系统连接;
所述污泥系统包括污泥池、压滤机和地面废水调节池;
所述膜系统包括循环槽、DF膜系统、缓冲槽、RO膜系统、回用水池;
所述蒸发结晶系统包括浓水池、蒸发器、结晶器、离心机;所述蒸发器的分离器与除雾器连接，且蒸发器的冷凝水罐连接有真空系统。
2.根据权利要求1所述的一种电镀废水回用及零排放的处理系统，其特征在于，所述破氰槽包括一级破氰槽1、二级破氰槽1、一级破氰槽2、二级破氰槽2;所述调节池包括调节池1、调节池2、调节池3、调节池4，调节池5;所述pH调节槽包括pH调节槽1和pH调节槽2;所述二级破氰槽1、还原槽、调节池4与pH调节槽1连接;所述二级破氰槽2、调节池3与还原槽连接;调节池5与pH调节槽2连接。
3.根据权利要求1所述的一种电镀废水回用及零排放的处理系统，其特征在于，所述缓冲槽包括缓冲槽Ⅰ、缓冲槽Ⅱ、缓冲槽Ⅲ;所述RO膜系统包括一级RO系统、二级RO系统、三级RO系统;在DF膜系统和一级RO系统之间设有缓冲槽Ⅰ;一级RO系统的淡水出口连接缓冲槽Ⅱ，一级RO系统的浓水出口连接缓冲槽Ⅲ;缓冲槽Ⅱ与二级RO系统连接;二级RO系统的浓水出口与缓冲槽Ⅰ连接，二级RO系统的淡水出口与回用水池连接，缓冲槽Ⅲ与三级RO系统连接，三级RO系统的浓水出口与浓水池连接，三级RO系统的淡水出口与缓冲槽Ⅰ连接。
4.一种电镀废水回用及零排放的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)分类预处理
电镀废水进行分质分量收集后，分别进行预处理;
(2)固液分离
经过预处理的废水进入循环槽，由泵提升至DF膜系统进行固液分离，去除废水中的悬浮物，DF膜分离出的浓水排到缓冲槽，分离出的悬浮物排至污泥处理系统的污泥池;
(3)污泥处理
污泥池中的污泥经压滤机压滤后得到的干污泥委外处置，而滤液回流至含地面废水调节池;
(4)浓缩
缓冲槽的废水，经提升泵进入RO膜系统，经RO膜系统浓缩后的浓水进入蒸发结晶系统的浓水池，RO膜系统分离出的淡水进入回用水池;
(5)蒸发结晶
浓水池的水，经蒸发器蒸发、结晶器结晶处理后形成晶浆，利用离心机将晶体分离出，结晶体委外处置，饱和母液回到浓水池。
5.根据权利要求4所述的一种电镀废水回用及零排放的处理方法，其特征在于，步骤(1)中将电镀废水分为含氰废水、地面废水、含铬废水、无氰镉废水和酸碱废水。
6.根据权利要求4所述的一种电镀废水回用及零排放的处理方法，其特征在于，分类预处理的具体方法为：含氰废水在适宜的条件下进行破氰，反应时间20-60min;含铬废水在适宜的条件下进行还原，反应时间20-60min，且在适宜的pH下进行氢氧化物沉淀，反应时间20-60min;酸碱废水进行中和处理;无氰镉废水在适宜的pH进行氢氧化物沉淀，反应时间20-60min。
7.根据权利要求6所述的一种电镀废水回用及零排放的处理方法，其特征在于，破氰的反应条件为：一级破氰反应参数：pH=10-11，ORP=300-350mV;二级破氰反应参数：pH=7-8，ORP=600-650mV。
8.根据权利要求6所述的一种电镀废水回用及零排放的处理方法，其特征在于，含铬废水进行还原的条件为：pH=2.5-3.0，ORP=230-270mV。
9.根据权利要求6所述的一种电镀废水回用及零排放的处理方法，其特征在于，含铬废水、无氰镉废水进行氢氧化物沉淀的适宜的pH为：8.5-11.0。
10.根据权利要求4-9任一项所述的一种电镀废水回用及零排放的处理方法，其特征在于，在循环槽投加碳粉，增加水流与DF膜之间的摩擦力。
说明书
一种电镀废水回用及零排放的处理系统及处理方法
技术领域
本发明属于电解液技术领域，具体涉及一种电镀废水回用及零排放的处理系统及处理方法。
背景技术
我国经济与科技的高速发展使中国已经成为世界制造业的重心，同时制造业的发展带来了大量的污染。在各种污染源中电镀废水以其毒性大、排放量大等特点成为环保行业关注的重点。随着相关政策法规的要求，电镀企业实行废水“零排放”已成为新时代发展的趋势。
目前，电镀废水回用工艺大多是在经过预处理之后，采用物化法(化学混凝+沉淀)去除重金属离子进入反渗透(RO)膜，产水(淡水)回用，浓水经过处理达标排放，或者是经过蒸发浓缩回到镀槽，浓水经过处理排放没有真正实现“零排放”目的。随着科技进步以及新工艺的出现，多数电镀车间属于改造工程，镀种不单一，重金属离子种类多，化学处理后的废水浓液无法满足镀槽液的要求。且现阶段很多表面处理车间镀种不单一，废水种类多而复杂且不易控制，综合化学处理后的各种废水的浓缩液含有的盐类不单一，即浓水经过蒸发浓缩后无法满足镀槽液的要求。随着电镀工业迅速发展和环保要求的不断提高，研究高效、经济、节能、环保的处理技术，并开发不同工艺的有效组合，是电镀废水零排放处理技术研究的主要内容和发展方向。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，将“化学预处理+膜系统+蒸发”工艺进行有效组合，提供一种电镀废水的回用及零排放处理方法，采用技术方案如下：
一种电镀废水回用及零排放的处理系统，包括控制系统、预处理系统、污泥系统、膜系统和蒸发结晶系统;
所述预处理系统包括调节池、破氰槽、PH调节槽和/或还原槽;所述破氰槽、PH调节槽、还原槽内均设有PH计和计量泵;所述破氰槽和还原槽内设有OPR计;所述PH计、计量泵、OPR计均与控制系统连接;
所述污泥系统包括污泥池、压滤机和地面废水调节池;
所述膜系统包括循环槽、DF膜系统、缓冲槽、RO膜系统、回用水池;
所述蒸发结晶系统包括浓水池、蒸发器、结晶器、离心机;所述蒸发器的分离器与除雾器连接，且蒸发器的冷凝水罐连接有真空系统。
优选地，所述破氰槽包括一级破氰槽1、二级破氰槽1、一级破氰槽2、二级破氰槽2;所述调节池包括调节池1、调节池2、调节池3、调节池4，调节池5;所述pH调节槽包括pH调节槽1和pH调节槽2;所述二级破氰槽1、还原槽、调节池4与pH调节槽1连接;所述二级破氰槽2、调节池3与还原槽连接;调节池5与pH调节槽2连接。
优选地，所述缓冲槽包括缓冲槽Ⅰ、缓冲槽Ⅱ、缓冲槽Ⅲ;所述RO膜系统包括一级RO系统、二级RO系统、三级RO系统;在DF膜系统和一级RO系统之间设有缓冲槽Ⅰ;一级RO系统的淡水出口连接缓冲槽Ⅱ，一级RO系统的浓水出口连接缓冲槽Ⅲ;缓冲槽Ⅱ与二级RO系统连接;二级RO系统的浓水出口与缓冲槽Ⅰ连接，二级RO系统的淡水出口与回用水池连接，缓冲槽Ⅲ与三级RO系统连接，三级RO系统的浓水出口与浓水池连接，三级RO系统的淡水出口与缓冲槽Ⅰ连接。
一种电镀废水回用及零排放的处理方法，包括以下步骤：
(1)分类预处理
电镀废水进行分质分量收集后，分别进行预处理;
(2)固液分离 膜系统
经过预处理的废水进入循环槽，由泵提升至DF膜系统进行固液分离，去除废水中的悬浮物，DF膜分离出的浓水排到缓冲槽，分离出的悬浮物排至污泥处理系统的污泥池;
(3)污泥处理
污泥池中的污泥经压滤机压滤后得到的干污泥委外处置，而滤液回流至含地面废水调节池;
(4)浓缩
缓冲槽的废水，经提升泵进入RO膜系统，经RO膜系统浓缩后的浓水进入蒸发结晶系统的浓水池，RO膜系统分离出的淡水进入回用水池;
(5)蒸发结晶
浓水池的水，经蒸发器蒸发、结晶器结晶处理后形成晶浆，利用离心机将晶体分离出，结晶体委外处置，饱和母液回到浓水池。
优选地，步骤(1)中将电镀废水分为含氰废水、地面废水、含铬废水、无氰镉废水和酸碱废水。
优选地，分类预处理的具体方法为：含氰废水在适宜的条件下进行破氰，反应时间20-60min;含铬废水在适宜的条件下进行还原，反应时间20-60min，且在适宜的pH下进行氢氧化物沉淀，反应时间20-60min;酸碱废水进行中和处理;无氰镉废水在适宜的pH进行氢氧化物沉淀，反应时间20-60min。
优选地，破氰的反应条件为：一级破氰反应参数：pH=10-11，ORP=300-350mV;二级破氰反应参数：pH=7-8，ORP=600-650mV。
优选地，含铬废水进行还原的条件为：pH=2.5-3.0，ORP=230-270mV。
优选地，含铬废水、无氰镉废水进行氢氧化物沉淀的适宜的pH为：8.5-11.0。
优选地，在循环槽投加碳粉，增加水流与DF膜之间的摩擦力。起到冲刷膜的作用，减缓DF膜污染的速度。
本发明的有益效果：
(1)本发明的预处理阶段投加药剂量少，降低后续膜系统的运行压力，减缓膜污染速度;经过膜处理的电镀废水可以回用到电镀生产线，回收率可达90%。
(2)本发明选用废水专用管式微滤膜(DF膜)作为RO膜的前端处理，对RO膜的运行起到保障性的作用;DF膜为PVDF膜材质，抗氧化、耐强酸碱、耐摩擦、清洗方便。管式膜采用特殊工艺制造，表面平整光滑、微孔率高，可在100磅的冲击压力下正常运行，不会出现滤膜破裂、颗粒穿透现象，使用寿命可达5-8年。
(3)本发明将“化学预处理+膜系统+蒸发”工艺进行有效组合，实现电镀废水回收，同时利用“蒸发浓缩”工艺处理膜产生的浓水，使电镀行业实现真正的废水零排放。
(4)经过三级RO系统，膜浓水含水率较低，含盐量较高，蒸发系统的负荷较低，运行成本低。
