本實(shí)用新型屬于污水處理領(lǐng)域，特別涉及一種電鍍廢水處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電鍍技術(shù)是工業(yè)中廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)工藝，涉及機(jī)電、儀表、電子通訊、汽車(chē)、船舶、輕工業(yè)、航空航天等眾多行業(yè)，主要用于產(chǎn)品的裝飾、防護(hù)以及性能的提高或優(yōu)化，延長(zhǎng)壽命，增加商品的附加值，具有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的工藝行業(yè)。
目前，全國(guó)大約有不到1.5萬(wàn)家電鍍廠，電鍍廠的分布比較分散，在華北、華東、華南等地區(qū)均分布有不同規(guī)模的電鍍廠或者電鍍園區(qū)。在電鍍生產(chǎn)過(guò)程中，常使用大量的化學(xué)品和各種金屬物質(zhì)，同時(shí)消耗大量的能源和水等資源，且資源利用率較低，因此電鍍行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，稱之為電鍍廢水。
電鍍廢水的來(lái)源一般為：(1)鍍件漂洗廢水；(2)鍍液過(guò)濾和廢鍍液；(3)其他廢水，比如電鍍車(chē)間的“跑、冒、滴、漏”和實(shí)驗(yàn)室用水等等。電鍍廢水的水質(zhì)、水量與電鍍廠的生產(chǎn)工藝條件、生產(chǎn)負(fù)荷、操作管理與用水方式等因素息息相關(guān)。電鍍廢水的水質(zhì)復(fù)雜，成分不易控制。根據(jù)鍍件的種類(lèi)不同，電鍍廢水中可能含有的金屬離子分布廣泛，包括銅、鋅、鎳、鉻、鎘、金、銀等金屬離子。由于有些金屬離子對(duì)人體具有致癌、致畸等作用，因此電鍍廢水必須經(jīng)過(guò)一定處理達(dá)標(biāo)后滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)才允許排放。
目前電鍍廢水的處理工藝還是以化學(xué)沉淀法為主，即通過(guò)投加石灰或液堿(氫氧化鈉溶液)調(diào)節(jié)pH值，在金屬離子最佳沉淀pH下通過(guò)化學(xué)沉淀反應(yīng)去除金屬離子，主要原理是金屬離子的氫氧化物難溶于水，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬離子的去除。對(duì)于有些金屬，比如銅和鋅，其對(duì)應(yīng)的硫化物比對(duì)應(yīng)的氫氧化物更加難溶于水，因此，對(duì)于此類(lèi)硫化物比氫氧化物更難溶的金屬，一般采用先用石灰或液堿生成氫氧化物去除大部分重金屬，再投加硫化物(比如硫化鈉或TMT-15)生成對(duì)應(yīng)的金屬硫化物沉淀，從而實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
電鍍廢水的典型處理系統(tǒng)包括以下單元：
(1)破絡(luò)單元：破絡(luò)劑加藥裝置將破絡(luò)劑加入反應(yīng)池內(nèi)，與電鍍廢水進(jìn)行充分地破絡(luò)反應(yīng)；破絡(luò)單元的出口連接沉淀單元的進(jìn)口。
(2)沉淀單元：石灰或液堿(氫氧化鈉溶液)加藥裝置將藥劑加入沉淀池，沉淀池底部的污泥出口與污泥輸送泵連接；沉淀單元同時(shí)配有絮凝劑和助凝劑(聚丙烯酰胺，即PAM)加藥裝置，以提高沉淀物的沉淀速率；沉淀單元的上清液出口與深度去除單元的進(jìn)口連接。
(3)深度去除單元：配有硫化物(TMT-15或硫化鈉)加藥裝置、絮凝劑和助凝劑(聚丙烯酰胺，即PAM)加藥裝置；深度去除單元的上清液出口與達(dá)標(biāo)廢水排放系統(tǒng)連接。
電鍍廢水的典型處理系統(tǒng)存在以下幾個(gè)方面的技術(shù)問(wèn)題：
(1)工藝流程長(zhǎng)，藥劑種類(lèi)多。典型處理工藝中包含了破絡(luò)劑、作為沉淀劑的石灰或燒堿、硫化物、絮凝劑和助凝劑PAM，導(dǎo)致工藝流程較長(zhǎng)，且投加藥劑種類(lèi)較多，造成對(duì)系統(tǒng)的控制要求較高；比如，投加硫化物生成的沉淀十細(xì)小，難以沉淀，所以投加一定量的絮凝劑和PAM來(lái)增加沉降速率是十分必要的。
(2)金屬去除效果不易控制。采用以生成氫氧化物和硫化物沉淀的原理去除金屬離子，需要處理系統(tǒng)能夠很好地控制藥劑投加量、反應(yīng)時(shí)間等關(guān)鍵因素，從而保證金屬離子具有較好的去除效果。
(3)不同鍍種的廢水需單獨(dú)處理。不同金屬離子的最佳沉淀pH值不同，比如Cr3+離子的最佳沉淀pH值在6左右，而Ni2+的最佳pH值在9左右，因此為了保證金屬離子的去除效果達(dá)到最佳，對(duì)每一股電鍍廢水需要單獨(dú)處理，才能滿足達(dá)標(biāo)排放條件。
(4)處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥含量高。沉淀法是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成沉淀去除金屬離子的，因此石灰、液堿和硫化物藥劑投加量是與電鍍廢水中的金屬離子數(shù)量成一定比例相關(guān)的，尤其是采用投加石灰方法，由于石灰的溶解度較低，導(dǎo)致生成沉淀的反應(yīng)速率較低，生成的沉淀數(shù)量較多，該沉淀即稱為電鍍污泥；電鍍污泥實(shí)質(zhì)上也是一種固體污染物(危險(xiǎn)廢棄物)，需要交給專門(mén)具有危險(xiǎn)廢棄物處理資質(zhì)的單位處理。
有鑒于此，特提出本實(shí)用新型。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的第一目的在于提供一種電鍍廢水處理系統(tǒng)，與傳統(tǒng)電鍍廢水處理系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型所述電鍍廢水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單、易于控制，藥劑添加種類(lèi)和數(shù)量少，產(chǎn)生的污泥量少。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
一種電鍍廢水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)依次包括廢水調(diào)節(jié)池1、反應(yīng)池2和沉淀池3，廢水調(diào)節(jié)池1的出口與反應(yīng)池2的入口通過(guò)第一管道5連通，反應(yīng)池2的出口與沉淀池3的入口通過(guò)第二管道6連通；其中，所述反應(yīng)池2與第一加藥裝置14連通，所述第一加藥裝置14用于添加重金屬捕捉劑和氧化劑，所述沉淀池3還與第二加藥裝置15連通，所述第二加藥裝置15用于添加絮凝劑。
本實(shí)用新型所述電鍍廢水處理系統(tǒng)采用在反應(yīng)池2中添加重金屬捕捉劑和氧化劑的方式去除電鍍廢水中的重金屬離子(Cu2+、Ni+和Zn2+等)。
首先，與傳統(tǒng)的電鍍廢水處理系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型所述系統(tǒng)只需要通過(guò)反應(yīng)池的反應(yīng)即能夠去除電鍍廢水中的多種重金屬離子，與傳統(tǒng)的電鍍廢水處理系統(tǒng)相比，既不需要在沉淀重金屬離子之前進(jìn)行破絡(luò)反應(yīng)，也不需要在重金屬離子沉淀之后再進(jìn)行金屬離子的深度去除。因此，本實(shí)用新型所述電鍍廢水處理系統(tǒng)用“反應(yīng)池”替換傳統(tǒng)電鍍廢水處理系統(tǒng)中的“破絡(luò)單元-沉淀單元-深度去除單元”，在整體上簡(jiǎn)化裝置的組成和處理工藝。
其次，本實(shí)用新型所述電鍍廢水處理系統(tǒng)只需要在反應(yīng)池中加入重金屬捕捉劑和氧化劑即可沉淀重金屬離子，而傳統(tǒng)的電鍍廢水處理系統(tǒng)卻在沉淀反應(yīng)時(shí)需要對(duì)不同金屬離子分別單獨(dú)進(jìn)行沉淀，步驟繁瑣，投加藥物種類(lèi)多，沉淀?xiàng)l件不易控制，難以確保重金屬離子的去除效果。相比之下，本實(shí)用新型所述系統(tǒng)不需要分別對(duì)各種不同的重金屬離子進(jìn)行沉淀，沉淀反應(yīng)的操作步驟簡(jiǎn)單、添加試劑的種類(lèi)少，條件容易控制，重金屬離子的去除效果好。
第三，本實(shí)用新型所述電鍍廢水處理系統(tǒng)在沉淀重金屬離子時(shí)只在反應(yīng)池中產(chǎn)生少量的污泥沉淀。而傳統(tǒng)的電鍍廢水處理系統(tǒng)在去除重金屬離子時(shí)產(chǎn)生大量污泥，不容易處理。
再者，本實(shí)用新型所述電鍍廢水處理系統(tǒng)在沉淀鋅離子和銅離子時(shí)不需要使用硫化物，因此也不會(huì)產(chǎn)生十分細(xì)小、難以沉淀、不易處理的金屬硫化物。
在一些實(shí)施方式中，所述廢水調(diào)節(jié)池1還包括第一自動(dòng)攪拌裝置11。
在一些實(shí)施方式中，所述反應(yīng)池2還包括第二自動(dòng)攪拌裝置16。
在一些實(shí)施方式中，所述反應(yīng)池2中還包括pH監(jiān)測(cè)裝置12。
在一些實(shí)施方式中，所述pH監(jiān)測(cè)裝置12與計(jì)算機(jī)13相連，為在線pH監(jiān)測(cè)裝置。
在一些實(shí)施方式中，所述計(jì)算機(jī)13與第一加藥裝置14相連。
在一些實(shí)施方式中，所述重金屬捕捉劑選自二烴基二硫代磷酸的銨鹽、鉀鹽或鈉鹽、PEI、交聯(lián)氨基淀粉(CAS)、二硫代氨基甲酸改性淀粉(DTCS)、二硫代氨基甲酸改性殼聚糖(DTC-CTS)、TMT15、TMT-18B、TMT-18F中的一種或多種。
在一些實(shí)施方式中，所述重金屬捕捉劑選自二烴基二硫代磷酸的銨鹽、鉀鹽、或鈉鹽中的一種或多種。
在一些實(shí)施方式中，所述氧化劑選自過(guò)氧化氫、過(guò)氧化脲、過(guò)氧乙酸中的一種或多種。
在一些實(shí)施方式中，所述氧化劑為過(guò)氧化氫。
在一些實(shí)施方式中，所述沉淀池3與污泥輸送裝置8通過(guò)第三管道7連通，用于輸出沉淀池3底部的污泥。
在一些實(shí)施方式中，所述沉淀池3與排放系統(tǒng)10通過(guò)第四管道9連通，用于排放經(jīng)過(guò)絮凝沉淀后的上層清液。
在一些實(shí)施方式中，所述污泥輸送裝置8為污泥輸送泵。
在一些實(shí)施方式中，所述絮凝劑選自聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚、聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚環(huán)氧氯丙烷胺、聚乙烯胺、聚乙烯亞胺、聚二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鈣、聚丙烯酰胺的堿性水解物、聚苯乙烯磺酸鈉中的一種或多種。
在一些實(shí)施方式中，所述絮凝劑為聚丙烯酰胺。
在一些實(shí)施方式中，所述第一管道5、第二管道6、第三管道7和第四管道9的材質(zhì)選自聚氯乙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯中的一種或多種。
在一些實(shí)施方式中，所述第一管道5、第二管道6、第三管道7和第四管道9的材質(zhì)為聚氯乙烯。
在一些實(shí)施方式中，所述第一加藥裝置14、第二加藥裝置15為加藥泵。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為：
1)、本實(shí)用新型所述電鍍廢水處理系統(tǒng)用“反應(yīng)池”替換傳統(tǒng)電鍍廢水處理系統(tǒng)中的“破絡(luò)單元-沉淀單元-深度去除單元”，在整體上簡(jiǎn)化裝置的組成和處理工藝。
2)、本實(shí)用新型所述電鍍廢水處理系統(tǒng)只需要在反應(yīng)池中加入重金屬捕捉劑和氧化劑即可沉淀重金屬離子，不需要分別對(duì)各種不同的重金屬離子進(jìn)行沉淀，沉淀反應(yīng)的操作步驟簡(jiǎn)單、添加試劑的種類(lèi)少，條件容易控制，重金屬離子的去除效果好。
3)、本實(shí)用新型所述電鍍廢水處理系統(tǒng)在沉淀重金屬離子時(shí)只在反應(yīng)池中產(chǎn)生少量的污泥沉淀。
4)、本實(shí)用新型所述電鍍廢水處理系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生十分細(xì)小、難以沉淀、不易處理的金屬硫化物。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型電鍍廢水處理系統(tǒng)的示意圖。
附圖標(biāo)記：
廢水調(diào)節(jié)池 1；
反應(yīng)池 2；
沉淀池 3；
廢水調(diào)節(jié)池1的入口 4；
連接廢水調(diào)節(jié)池1和反應(yīng)池2的第一管道 5；
連接反應(yīng)池2和沉淀池3的第二管道 6；
連接沉淀池3和污泥輸送裝置8的第三管道 7；
污泥輸送裝置 8；
連接沉淀池3和排放系統(tǒng)10的第四管道 9；
排放系統(tǒng) 10；
第一自動(dòng)攪拌裝置 11；
pH監(jiān)測(cè)裝置 12；
計(jì)算機(jī) 13；
第一加藥裝置 14；
第二加藥裝置 15；
第二自動(dòng)攪拌裝置 16。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而不應(yīng)視為限制本實(shí)用新型的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市售購(gòu)買(mǎi)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
如圖1所示，本實(shí)用新型提供的電鍍廢水處理系統(tǒng)，依次包括廢水調(diào)節(jié)池1、反應(yīng)池2和沉淀池3，其中，廢水調(diào)節(jié)池1的出口與反應(yīng)池2的入口通過(guò)第一管道5連通，反應(yīng)池2的出口與沉淀池3的入口通過(guò)第二管道6連通，所述反應(yīng)池2還與第一加藥裝置14連通，將重金屬捕捉劑和氧化劑通過(guò)第一加藥裝置14加入到反應(yīng)池2中，所述沉淀池3還與第二加藥裝置15連通，將絮凝劑通過(guò)第二加藥裝置15加入到沉淀池3中。
在電鍍廢水處理過(guò)程中，電鍍廢水通過(guò)廢水調(diào)節(jié)池1的入口4進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)池1，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)后，電鍍廢水通過(guò)連通廢水調(diào)節(jié)池1的出口與反應(yīng)池2的入口的第一管道5進(jìn)入反應(yīng)池2；第一加藥裝置14將重金屬捕捉劑和氧化劑加入到反應(yīng)池2，與反應(yīng)池2中的電鍍廢水反應(yīng)，捕獲電鍍廢水中的重金屬，將重金屬離子從電鍍廢水中去除，去除重金屬離子的電鍍廢水通過(guò)連通反應(yīng)池2與沉淀池3的第二管道6進(jìn)入沉淀池3中；第二加藥裝置15將絮凝劑加入沉淀池3，與已去除重金屬離子的電鍍廢水反應(yīng)，使電鍍廢水中的膠體顆粒絮凝，形成沉淀與上層清液。
優(yōu)選地，所述廢水調(diào)節(jié)池1還包括第一自動(dòng)攪拌裝置11，其中，第一自動(dòng)攪拌裝置11的設(shè)置促進(jìn)不同批次廢水之間的充分混合，使廢水水質(zhì)基本均勻。
優(yōu)選的，所述反應(yīng)池2還包括第二自動(dòng)攪拌裝置16，其中，第二自動(dòng)攪拌裝置16的設(shè)置促進(jìn)重金屬捕捉劑、氧化劑與電鍍廢水之間的充分混合，使重金屬捕捉劑、氧化劑充分地與電鍍廢水中的重金屬離子反應(yīng)。
優(yōu)選地，所述反應(yīng)池2中還包括pH監(jiān)測(cè)裝置12；優(yōu)選地，所述pH監(jiān)測(cè)裝置12與計(jì)算機(jī)13相連，為在線pH監(jiān)測(cè)裝置；更優(yōu)選地，通過(guò)連通計(jì)算機(jī)13和第一加藥裝置14將pH監(jiān)測(cè)裝置12的控制信號(hào)與第一加藥裝置14的控制系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，從而根據(jù)電鍍廢水的pH值實(shí)時(shí)控制第一加藥裝置14加入到電鍍廢水中的藥劑種類(lèi)及其用量。
優(yōu)選地，所述重金屬捕捉劑選自二烴基二硫代磷酸的銨鹽、鉀鹽、或鈉鹽、PEI、交聯(lián)氨基淀粉(CAS)、二硫代氨基甲酸改性淀粉(DTCS)、二硫代氨基甲酸改性殼聚糖(DTC-CTS)、TMT15、TMT-18B、TMT-18F中的一種或多種。
更優(yōu)選地，所述重金屬捕捉劑選自二烴基二硫代磷酸的銨鹽、鉀鹽、或鈉鹽中的一種或多種。
優(yōu)選地，所述氧化劑選自過(guò)氧化氫、過(guò)氧化脲、過(guò)氧乙酸中的一種或多種。
更優(yōu)選的，所述氧化劑為過(guò)氧化氫。
優(yōu)選地，所述絮凝劑選自聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚、聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚環(huán)氧氯丙烷胺、聚乙烯胺、聚乙烯亞胺、聚二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鈣、聚丙烯酰胺的堿性水解物、聚苯乙烯磺酸鈉中的一種或多種。
更優(yōu)選地，所述絮凝劑為聚丙烯酰胺。
優(yōu)選地，所述第一加藥裝置14和第二加藥裝置15為加藥泵。
優(yōu)選地，所述沉淀池3與污泥輸送裝置8通過(guò)第三管道7連通，從而將沉淀池底部絮凝沉淀得到的污泥輸送。
優(yōu)選地，所述沉淀池3與排放系統(tǒng)10通過(guò)第四管道9連通，從而排放經(jīng)過(guò)絮凝沉淀之后獲得的達(dá)標(biāo)上清液。
優(yōu)選地，所述污泥輸送裝置8為污泥輸送泵。
優(yōu)選地，所述第一管道5、第二管道6、第三管道7和第四管道9的材質(zhì)選自聚氯乙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯中的一種或多種。
更優(yōu)選地，所述第一管道5、第二管道6、第三管道7和第四管道9為聚氟乙烯。
最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。