一種去除電鍍廢水中鎘的處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種去除電鍍廢水中鎘的處理系統(tǒng)，屬于環(huán)境保護(hù)中的廢水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水體重金屬污染成為當(dāng)今世界普遍關(guān)注的環(huán)境問題之一。鎘是工業(yè)電鍍廢水中極為常見的重金屬離子。通過食物鏈富集，給動物和人類帶來極大危害。發(fā)生在日本富山的“骨痛病”事件就是當(dāng)?shù)劁X廠將含鎘廢水排入水體，居民長期食用含鎘大米、飲用含鎘水，體內(nèi)鎘積累過多，引起腎功能失調(diào)、骨質(zhì)中的鈣被鎘取代，使骨骼軟化、骨折而造成的。鎘還有致癌、致畸形、致突變的毒害作用。
[0003]現(xiàn)有對水環(huán)境中鎘的去除技術(shù)主要有三大類:一是物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)、二是植物修復(fù)技術(shù)、三是生物修復(fù)技術(shù)。
[0004]1、物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)
物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)包含了許多具體的處理方法，如沉淀、溶劑萃取、離子交換、膜分離、吸附、中和法、漂白粉氧化法、鐵氧化沉淀法和金屬還原法、電解法等。
[0005](I)中和沉淀法:在堿性條件下，鎘生成難溶、穩(wěn)定的沉淀物。堿石灰(CaO)、消石灰[Ca(OH)2]、飛灰(石灰粉，CaO)、白云石(CaO&MgO)等石灰類中和劑價(jià)格低廉，可去除廢水中的鎘離子，且工藝簡單。但此法沉渣量大，出水硬度高。
[0006](2)硫化物沉淀法:將硫化劑投加到廢水中，鎘離子便呈硫化物沉淀析出，常用的硫化劑有Na2S、NaHS、H2S等。硫化法產(chǎn)生的沉渣含水率低，且不易返溶形成二次沉淀。但硫化劑價(jià)格高，在酸性廢水中易產(chǎn)生H2S而污染周圍的環(huán)境，所以此法的處理費(fèi)用較高，易產(chǎn)生二次污染，在工業(yè)上難以廣泛應(yīng)用。
[0007](3)吸附法:吸附法是利用多孔性的固體物質(zhì)，使水中的一種或多種物質(zhì)被吸附在固體表面而除去的方法。吸附法處理含隔廢水的影響因素較多，如吸附劑的粒度、吸附劑的添加量、廢水的成分、廢水的含鎘濃度、PH值、吸附時(shí)間等，這些都會增加實(shí)際操作的難度。
[0008](4)漂白粉氧化法:此法僅適用于處理氰法鍍鎘工廠中含氰、鎘的廢水，這種廢水的主要成分是[Cd(CN)4]2—、Cd2+和CN—。廢水處理中的主要反應(yīng)過程為:漂白粉首先水解生成Cd (0H) 2和HOC，0H—與Cd2+生成Cd (0H) 2沉淀，漂白粉水解生成的HOC具有強(qiáng)氧化性，將CN—氧化生成C032—和仏，促進(jìn)[Cd(CN)4]2—的離解，最后C032—與Ca2+在堿性條件下生成CaCO3沉淀，但此方法適用范圍較窄。
[0009](5)鐵氧化法:向含鎘廢水中投加硫酸亞鐵，采用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至9?10，加熱并通入壓縮空氣進(jìn)行氧化，即可形成鐵氧體晶體并使鎘等金屬離子進(jìn)入鐵氧體晶格中，過濾便可分離出含鎘鐵氧體。此方法使用面較窄，還有許多技術(shù)組合帶來的問題。
[0010](6)電解法:電解法是指應(yīng)用電解的基本原理，使廢水中重金屬離析電解，在陽-陰兩極上分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)使其富集，然后進(jìn)行處理。此方法鎘去除率高，但成本也比較高。
[0011]2、植物修復(fù)技術(shù)
植物修復(fù)技術(shù)是利用劍蘭、臺灣水韭、尖葉皇冠等水生植物對鎘污染水體的耐性，對水體進(jìn)行修復(fù)，能不同程度地去除水體中的鎘，但可選擇的耐性植物種類及數(shù)量少。
[0012]3、生物強(qiáng)化技術(shù)
傳統(tǒng)的生物修復(fù)技術(shù)即利用生物的新陳代謝作用來處理廢水。在傳統(tǒng)的生物處理體系中投加具有特定功能的微生物或某些基質(zhì)，增強(qiáng)它對特定污染物的降解能力，從而改善整個(gè)污水處理體系的處理效果，這種技術(shù)被稱為生物強(qiáng)化技術(shù)。此方法的缺點(diǎn)是固定化載體成本高、使用壽命短。
[0013]目前，現(xiàn)有的含鎘電鍍廢水處理方法存在反應(yīng)慢、適用范圍窄、控制條件多、成本高及易造成二次污染等不足。因此，有必要擺脫現(xiàn)有的處理技術(shù)思路，開辟出處理電鍍廢水中有鎘的新途徑，進(jìn)而開發(fā)一種全新形式的電鍍廢水鎘處理技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種去除電鍍廢水中鎘的處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括集水井、粗格柵、一次沉淀池、PH值調(diào)節(jié)池、茶柏-曝氣浮選凈化系統(tǒng)、加熱濃縮池、堿化沉淀池、PH值二次調(diào)節(jié)池、二次沉淀池、凈水池等;其中，含鎘的電鍍廢水通過廢水管線進(jìn)入集水井，集水井的出口通過廢水管線連接粗格柵，粗格柵的出口通過廢水管線連接一次沉淀池，一次沉淀池的出口通過廢水管線連接PH值調(diào)節(jié)池，pH值調(diào)節(jié)池的出口通過廢水管線連接茶柏-曝氣浮選凈化系統(tǒng)，茶柏-曝氣浮選凈化系統(tǒng)的泡沫排口通過廢水管線連接加熱濃縮池，加熱濃縮池的出口通過廢水管線連接堿化沉淀池，堿化沉淀池排出的含鎘污泥回收再利用，同時(shí)，堿化沉淀池和茶柏-曝氣浮選凈化系統(tǒng)的出口分別通過廢水管線連接PH值二次調(diào)節(jié)池，pH值二次調(diào)節(jié)池的出口通過廢水管線連接二次沉淀池，二次沉淀池的出口通過廢水管線連接凈水池，凈水池的出口通過廢水管線將經(jīng)過處理后的凈化出水夕卜排。
[0015]進(jìn)一步，茶柏-曝氣浮選凈化系統(tǒng)采用高硅奧氏體不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)層涂刷耐腐蝕涂層，池體底部安裝有10支微孔曝氣頭，每支微孔曝氣頭均由氣體管路連接至空氣壓縮機(jī)，池體中部縱向安裝有4組共8支慮料斗支架，每組兩支慮料斗支架呈左右對稱，每組慮料斗支架上均固定有一個(gè)茶柏濾料斗，池體左側(cè)中部設(shè)有進(jìn)水閥門，池體右側(cè)頂部水面以上位置設(shè)有泡沫排口，池體右側(cè)頂部水面以下位置設(shè)有出水閥門。
[0016]其中，茶柏-曝氣浮選凈化系統(tǒng)池體的有效容積為260m3，茶柏濾料斗的容積為
10.5m3，孔徑為25目，茶柏中的茶皂素含量為18.5%?21.0%。
[0017]其中，茶柏-曝氣浮選凈化系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)的工作電壓為380V，微孔曝氣頭可產(chǎn)生直徑為80?120μπι的氣泡，其曝氣阻力損失為8500Pa。
[0018]經(jīng)過pH值調(diào)節(jié)處理后pH值為5.5-6.5的電鍍廢水通過茶柏-曝氣浮選凈化系統(tǒng)左側(cè)中部的進(jìn)水閥門進(jìn)入凈化系統(tǒng)內(nèi)部，位于池體中部的4個(gè)茶柏濾料斗中的茶柏與廢水發(fā)生充分接觸，茶柏中含有的茶皂素與廢水中的鎘離子結(jié)合并形成易于氣浮的分子結(jié)構(gòu)，同時(shí)，位于池體底部的10支微孔曝氣頭開始工作，產(chǎn)生80?120μπι的超細(xì)氣泡，并在池體內(nèi)部做上浮運(yùn)動，當(dāng)超細(xì)氣泡通過茶柏濾料斗時(shí)，會夾帶已結(jié)合鎘離子的茶皂素一起上浮至水面，并逐漸匯聚形成漂浮泡沫，漂浮泡沫通過位于水面以上的泡沫排口排出并進(jìn)入加熱濃縮池，經(jīng)過低溫加熱濃縮后的泡沫廢水進(jìn)入堿化沉淀池，在堿性條件下完成鎘的沉淀過程，形成含鎘污泥，從而將鎘離子從廢水中加以去除，并得以回收利用。其中，PH值二次調(diào)節(jié)池的作用是將經(jīng)過茶柏-曝氣浮選凈化系統(tǒng)處理后的廢水和經(jīng)過堿化沉淀池處理后的廢水的PH值調(diào)節(jié)為接近中性。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
(I)本系統(tǒng)擺脫了現(xiàn)有的含鎘電鍍廢水凈化處理原理，創(chuàng)造性的利用了茶柏中含有的茶皂素具有的鎘離子浮選特性，在弱酸條件下，茶皂素極易與鎘發(fā)生結(jié)合并形成易于氣浮的分子結(jié)構(gòu)，有利于后續(xù)的曝氣浮選處理的進(jìn)行。
[0020](2)本系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一套曝氣浮選系統(tǒng)，縱向設(shè)置了4組裝有茶柏顆粒的濾料斗，作為其表面接觸反應(yīng)介質(zhì)，使廢水中的鎘離子能夠與茶柏顆粒中含有的茶皂素發(fā)生充分接觸，提高了吸附絡(luò)合反應(yīng)效率，提升了整個(gè)系統(tǒng)的處理能力，通過本系統(tǒng)處理后的電鍍廢水，其鎘離子去除效率可達(dá)97.2%。
[0021](3)本系統(tǒng)采用了油茶籽經(jīng)榨油后的殘?jiān)灰徊璋刈鳛榉磻?yīng)物料，不使用任何有毒化學(xué)物質(zhì)，從而消除了引入新的、危害更大的