專利名稱：含重金屬偏酸性廢水的處理方法及其處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水的多級(jí)處理方法及其處理系統(tǒng)，尤其涉及一種含有電化學(xué)處理步驟的廢水多級(jí)處理方法及其處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
重金屬一股是指比重大于4或5的金屬，約有45種，通常的重金屬污染，主要是指汞、鉛、鎘、鉻以及砷等生物毒性顯著的重金屬的環(huán)境污染，還包括具有一定毒性的重金屬(如鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩等)的污染。重金屬污染物比較難治理，它們主要是通過(guò)采礦、冶煉、污灌、污泥、施肥、大氣沉降等流失到環(huán)境中，在水體中積累到一定的限度就會(huì)對(duì)水體——水生植物——水生動(dòng)物系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重危害，并可能通過(guò)食物鏈最終影響到人類的自身健康。水體的重金屬污染已經(jīng)成為當(dāng)今世界上最嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題之一。
有色金屬冶煉行業(yè)的重金屬污染環(huán)境問(wèn)題是近年來(lái)國(guó)際國(guó)內(nèi)關(guān)注的環(huán)境熱點(diǎn)問(wèn)題。金屬冶煉不僅產(chǎn)生廢渣，而且廢水與煙塵的危害性更直接、更迅猛。同時(shí)，有色金屬冶煉還是土壤重金屬污染的重要來(lái)源之一，因?yàn)榇髿獬两祵?duì)土壤中重金屬積累的貢獻(xiàn)率在各種外源輸入因子中排在首位。
電鍍加工給產(chǎn)品帶來(lái)裝飾性與功能性，對(duì)金屬而言是節(jié)約型工藝，隨著高科技發(fā)展的需要，電鍍加工越來(lái)越重要。加之世界制造業(yè)向我國(guó)轉(zhuǎn)移，我國(guó)周邊地區(qū)電鍍加工開(kāi)始向沿海轉(zhuǎn)移。電鍍行業(yè)已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)一個(gè)不可缺少、不可替代并有上升發(fā)展趨勢(shì)的行業(yè)，但同時(shí)又是一個(gè)嚴(yán)重污染、耗水、耗能、耗金屬材料與化工材料的行業(yè)。電鍍行業(yè)廢水復(fù)雜多樣，廢水中既含有較高濃度的重金屬鉻、鎳、錫、鋅、銅，還含有氰化物等劇毒性物質(zhì)。目前電鍍廢水處理工藝復(fù)雜，處理成本較高，廢水回用率比較低，這都嚴(yán)重影響了水資源的利用。
隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，重金屬行業(yè)排污執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)，工業(yè)廢水回用也是節(jié)約水資源的一項(xiàng)重大措施，但是目前重金屬?gòu)U水一股采用普通化學(xué)法處理，其工藝流程如圖1所示，處理后出水很難達(dá)到國(guó)家《污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。由于廢水中含有不同種類的重金屬離子，一股的化學(xué)法不能夠處理全部的重金屬離子。使用化學(xué)法處理的出水pH值偏高，尤其當(dāng)廢水中有Zn、Al、Pb、Sn等兩性金屬存在時(shí)，其生成的沉淀物可能會(huì)在較高的pH值下再溶解，因此要嚴(yán)格控制pH值，實(shí)行分段沉淀。對(duì)于有可能和重金屬形成絡(luò)合物，影響處理效果的陰離子(例如鹵素、氰根、腐殖質(zhì)等)，則需預(yù)先進(jìn)行去除?；瘜W(xué)法處理后出水如果用于工業(yè)回用水，則由于出水中含鈣量過(guò)高，硬度過(guò)大，容易使輸水管道堵塞，損壞處理設(shè)備，嚴(yán)重的將導(dǎo)致工藝事故。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用范圍廣、運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果好、處理成本小、環(huán)保無(wú)污染的含重金屬偏酸性廢水的處理方法，還提供一種設(shè)備緊湊、占地面積小、設(shè)備自動(dòng)化程度高、可控性好、投資成本小的含重金屬偏酸性廢水的處理系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種含重金屬偏酸性廢水的處理方法，包括以下步驟 (1)內(nèi)電解處理將炭粉、鐵屑按1∶(1～10)的質(zhì)量比混合(所述鐵屑還可以是鐵粉或者鐵片、鐵球和其他鐵構(gòu)件的邊角廢料；所述炭粉可以是活性炭或焦炭等等)，再添加炭粉和鐵屑總重量0％～15％的經(jīng)陽(yáng)離子表面活性劑改性的沸石，充分混合后置于內(nèi)電解池中，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的廢水輸送到該內(nèi)電解池中，曝氣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間控制在10～30min； (2)電化學(xué)處理使內(nèi)電解處理后的出水直接進(jìn)入電化學(xué)反應(yīng)池，電化學(xué)反應(yīng)池中設(shè)置的極板的間距為0.6～1.4cm(電化學(xué)系統(tǒng)一股是以鐵、鋁等作為陽(yáng)極板，以石墨等作為陰極板)，反應(yīng)時(shí)間控制在5s～5min； (3)沉淀使電化學(xué)處理后的出水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀； (4)過(guò)濾沉淀后的澄清液通過(guò)表面膜過(guò)濾器進(jìn)行固液分離，完成處理過(guò)程，處理完成后的出水可用于工業(yè)回用水，也可以直接排放。
上述的含重金屬偏酸性廢水的處理方法中，所述沉淀步驟后得到的污泥可進(jìn)入一污泥濃縮池中進(jìn)行濃縮處理以回收利用廢棄資源。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述污泥濃縮池濃縮處理后的污泥和所述過(guò)濾步驟后的濾渣均進(jìn)入一壓濾裝置進(jìn)行壓濾處理，壓濾處理后的濾液進(jìn)行循環(huán)處理以回收利用。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案是根據(jù)含重金屬酸性廢水的特殊性質(zhì)提出來(lái)的，特別適合于有色冶煉及電鍍廢水的處理。本發(fā)明的含重金屬偏酸性廢水可以是pH在0.1～8.5之間和/或重金屬污染物最大濃度在200mg/L以上(不超過(guò)1000mg/L)的廢水。
本發(fā)明上述技術(shù)方案的基本思路是將內(nèi)電解技術(shù)和電化學(xué)處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化結(jié)合，起到協(xié)同增效的處理效果。
具體來(lái)說(shuō)，內(nèi)電解是利用鐵屑和炭粉分別作為微小原電池的正極和負(fù)極，以充入的廢水為電解質(zhì)溶液，形成原電池后發(fā)生氧化-還原反應(yīng)，其電解反應(yīng)的原理如下 陽(yáng)極(Fe)Fe→Fe2++2e E0＝-0.44V 陰極(C)a)酸性條件下2H++2e→2[H]→H2E0(H+/H2)＝0V b)酸性充氧條件下O2+4H++4e→2H2O E0(O2)＝1.23V c)中性條件下O2+2H2O+4e→4OH-E0(O2/OH-)＝0.40V 由陰極反應(yīng)可見(jiàn)，在酸性充氧條件下，兩者的電位差最大，腐蝕反應(yīng)進(jìn)行最快，這說(shuō)明鐵在還原曝氣條件下處理化工有機(jī)廢水的效果優(yōu)于不曝氣條件下的處理效果，因此本發(fā)明的內(nèi)電解處理是在曝氣的條件下進(jìn)行。另外，由于陰極反應(yīng)消耗了大量的H+，因此會(huì)提高處理液的pH值。此外，在微電解的過(guò)程中還會(huì)發(fā)生下列反應(yīng) Fe2++O2+H+→Fe3++H2O Fe2++H2O2→Fe3++OH+OH- Fe2++OH→Fe3++OH- 由上述反應(yīng)式可見(jiàn)，在反應(yīng)過(guò)程中所生成的羥自由基OH氧化性極強(qiáng)，可以使有機(jī)物氧化。另外，由于內(nèi)電解形成電池的電極周圍存在電場(chǎng)效應(yīng)，這使得溶液中帶電粒子在電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)并進(jìn)行富集，最后沉積在電極上而被除去。內(nèi)電解反應(yīng)生成的新生態(tài)的Fe2+及它們的水合物還具有較強(qiáng)的吸附-絮凝活性，特別是在加堿調(diào)pH值后生成Fe(OH)2和Fe(OH)3膠體絮凝劑，具有很大的吸附絮凝能力。
由上可見(jiàn)，內(nèi)電解處理步驟去除污染物的主要機(jī)理包括(1)鐵、鋁等低電位金屬溶解產(chǎn)生具有新生態(tài)活性的Fe和Al，從而起到吸附-凝聚作用，通過(guò)電凝聚而去除污染物；(2)Fe的還原作用，例如六價(jià)鉻與Fe2+作用還原為三價(jià)鉻，以及對(duì)其他部分有機(jī)物的還原等；(3)陰極上H+還原產(chǎn)生新生態(tài)H，能與廢水中許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使污染物降解或破壞發(fā)色物質(zhì)的發(fā)色結(jié)構(gòu)而脫色；(4)陰極的氧去極化過(guò)程出現(xiàn)有強(qiáng)氧化能力的中間產(chǎn)物，可去除水中有機(jī)污染物；(5)陰極直接還原作用，將高價(jià)金屬離子還原為低價(jià)金屬離子或金屬。一股而言，這些作用并非互相排斥，而是在不同條件下有不同的表現(xiàn)，而且往往是幾種作用協(xié)同增效、互為補(bǔ)充。
當(dāng)待處理廢水進(jìn)入內(nèi)電解池后，由于內(nèi)電解法處理廢水過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的Fe2+和Fe3+離子，水解生成的氫氧化合物膠體是很好的絮凝劑，能夠和廢水中的其他重金屬離子產(chǎn)生混凝作用，降低電化學(xué)處理時(shí)重金屬離子的濃度；同時(shí)原子池反應(yīng)使得部分重金屬離子由低價(jià)態(tài)氧化成高價(jià)態(tài)，并且能使廢水的pH值上升，避免另加入氫氧化鈣或氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值，這些均有利于后續(xù)電化學(xué)處理步驟的實(shí)施，因此本發(fā)明上述技術(shù)方案在內(nèi)電解處理后增加一電化學(xué)處理步驟，內(nèi)電解池出水不需沉淀，便可直接進(jìn)入后續(xù)的電化學(xué)處理步驟。
電化學(xué)法是利用鋁或鐵陽(yáng)極在電流作用下溶解生成鋁或鐵的氫氧化物的凝聚性來(lái)凝聚水中的膠體物質(zhì)從而使水獲得凈化的一種電化學(xué)方法。電化學(xué)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在電場(chǎng)的作用下，金屬電極產(chǎn)生的陽(yáng)離子在進(jìn)入水體時(shí)包括許多物理化學(xué)現(xiàn)象，從陽(yáng)離子的產(chǎn)生到形成絮體大致分為以下三個(gè)連續(xù)的階段 (1)在電場(chǎng)的作用下，陽(yáng)極產(chǎn)生的離子形成“微絮凝劑”——鐵或鋁的氫氧化物； (2)水中懸浮的顆粒、膠體污染物在“微絮凝劑”的作用下失去穩(wěn)定性； (3)脫穩(wěn)后的污染物顆粒和“微絮凝劑”之間相互碰撞，結(jié)合成肉眼可見(jiàn)的大絮體。
電化學(xué)法中常用的電極材料為鋁或鐵，在陽(yáng)極和陰極之間通以直流電，發(fā)生的電極反應(yīng)如下 (1)鋁陽(yáng)極條件下a)Al-3e→Al3+ ——在堿性條件下Al3++3OH-→Al(OH)3 ——在酸性條件下Al3++3H2O→Al(OH)3+3H+ (2)鐵陽(yáng)極條件下b)Fe-2e→Fe2+ ——在堿性條件下Fe2++2OH-→Fe(OH)2 ——在酸性條件下4Fe2++O2+2H2O→4Fe3++4OH 另外，水的電解還有氧氣放出，2H2O-4e→O2+4H+； 在陰極2H2O+2e→H2+2OH-。
針對(duì)上述兩種處理技術(shù)各自的特點(diǎn)和反應(yīng)原理，本發(fā)明采用內(nèi)電解結(jié)合電化學(xué)法來(lái)處理工業(yè)重金屬?gòu)U水，內(nèi)電解能夠有效去除廢水中的有機(jī)物，降低重金屬濃度，并且提高廢水的pH值，為電化學(xué)進(jìn)一步深度處理重金屬提供有利條件；而電化學(xué)技術(shù)產(chǎn)生的微絮凝劑對(duì)水中的無(wú)機(jī)物、有機(jī)物都具有非常好的絮凝效果，能深度處理廢水中的重金屬污染物，而且電化學(xué)法具有電氣浮作用，能產(chǎn)生均勻穩(wěn)定的微小氣泡，能夠去除最小的膠體顆粒，電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的微絮凝劑在吸附重金屬后通過(guò)氣浮作用能更高效快速地去除。
作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種用于上述處理方法中的處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)包括依次相連接的調(diào)節(jié)池、內(nèi)電解池、電化學(xué)反應(yīng)池、沉淀池和過(guò)濾池；所述內(nèi)電解池中設(shè)有反應(yīng)床，所述反應(yīng)床中充填有由炭粉、鐵屑和陽(yáng)離子表面活性劑改性的沸石組成的濾料；所述電化學(xué)反應(yīng)池中裝設(shè)有電化學(xué)反應(yīng)器，所述電化學(xué)反應(yīng)器是以金屬鐵或金屬鋁為陽(yáng)極；所述過(guò)濾池中裝設(shè)有表面膜過(guò)濾器。
為了進(jìn)一步回收利用資源，優(yōu)選的，上述的處理系統(tǒng)中，所述沉淀池還設(shè)有排泥口，該排泥口連通至一污泥濃縮池，所述污泥濃縮池和過(guò)濾池均另設(shè)有排污口，各排污口均連通至一壓濾機(jī)，所述壓濾機(jī)的濾液排出口連通至所述的調(diào)節(jié)池。通過(guò)增設(shè)回收裝置以進(jìn)一步利用污泥、濾渣中的廢棄資源。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明處理方法的優(yōu)點(diǎn)在于 (1)適用范圍廣，工藝運(yùn)行過(guò)程穩(wěn)定； (2)經(jīng)過(guò)本發(fā)明處理方法處理后的出水pH值穩(wěn)定，有機(jī)污染物、重金屬污染物都能達(dá)標(biāo)排放，經(jīng)過(guò)沉淀后的出水可以達(dá)到國(guó)家《污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)；用表面膜過(guò)濾器過(guò)濾后能夠達(dá)到國(guó)家《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)，可用作工業(yè)回用水，以解決出水硬度過(guò)高導(dǎo)致的管道堵塞等問(wèn)題； (3)省去了重金屬?gòu)U水在處理過(guò)程中投加化學(xué)藥劑和購(gòu)置投藥設(shè)備的費(fèi)用，減小了處理成本； (4)本發(fā)明處理方法產(chǎn)生的污泥量比傳統(tǒng)的加藥處理工藝產(chǎn)生的污泥量少40％，大大降低了污泥的處置費(fèi)用； (5)本發(fā)明的處理方法不會(huì)使水中的8O42-、Cl-、NO3-、PO43-及C源等細(xì)菌和藻類生長(zhǎng)必須的成分產(chǎn)生富集而使水體富營(yíng)養(yǎng)化，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，是環(huán)保的水處理技術(shù)； (6)本發(fā)明電化學(xué)處理陽(yáng)極上產(chǎn)生的氧和氯可使有機(jī)物發(fā)生氧化而成為無(wú)害成分，并起到殺菌作用；陰極上發(fā)生的還原作用使氧化型色素還原而成為無(wú)色物質(zhì)。
此外，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明處理系統(tǒng)的設(shè)備緊湊，占地面積小，設(shè)備自動(dòng)化程度高，可控性好，管理簡(jiǎn)單，投資成本小。



圖1為現(xiàn)有化學(xué)法處理工藝的工藝流程圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的處理方法的工藝流程圖。

具體實(shí)施例方式 實(shí)施例1 處理某有色冶煉廢水 某待處理的銅冶煉廢水pH值為2.45，其中As、Cd、Cu、Zn的含量分別為5463mg/L、808.20mg/L、373.30mg/L和3198.0mg/L。
一種如圖2所示的用于本實(shí)施例廢水處理的處理系統(tǒng)，該處理系統(tǒng)包括依次相連接的調(diào)節(jié)池、內(nèi)電解池、電化學(xué)反應(yīng)池、沉淀池和過(guò)濾池，各處理池中均設(shè)有進(jìn)水口和出水口，各處理池之間是通過(guò)管道(或者溝渠之類相連通)；其中，內(nèi)電解池中設(shè)有反應(yīng)床，反應(yīng)床中充填有由陽(yáng)離子表面活性劑改性的沸石、炭粉和鐵屑組成的濾料，炭粉與鐵屑的質(zhì)量比為1∶10，改性的沸石含量為炭粉和鐵屑總重量的1％；電化學(xué)反應(yīng)池中裝設(shè)有電化學(xué)反應(yīng)器，電化學(xué)反應(yīng)器是以金屬鐵為陽(yáng)極；過(guò)濾池中裝設(shè)有表面膜過(guò)濾器；沉淀池還另設(shè)有一排泥口，該排泥口連通至一污泥濃縮池，污泥濃縮池和過(guò)濾池均另設(shè)有一排污口，各排污口均連通至一壓濾機(jī)，壓濾機(jī)的濾液排出口連通至調(diào)節(jié)池。
一種用如圖2所示的處理系統(tǒng)處理待處理的銅冶煉廢水的方法，該方法的工藝流程如圖3所示，具體包括以下步驟 (1)預(yù)處理將所述的銅冶煉廢水輸送到一水質(zhì)調(diào)節(jié)池中，經(jīng)過(guò)格柵預(yù)處理，去除廢水中的大顆粒物及雜質(zhì)； (2)內(nèi)電解處理將經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的出水輸入到內(nèi)電解池中，使出水流經(jīng)內(nèi)電解池中設(shè)置的反應(yīng)床，曝氣條件下，內(nèi)電解池中的反應(yīng)時(shí)間控制為30min，反應(yīng)后的部分處理水可經(jīng)泵回流至調(diào)節(jié)池，回流比為20％，經(jīng)內(nèi)電解處理后的大部分出水進(jìn)入后續(xù)的電化學(xué)反應(yīng)池中； (3)電化學(xué)處理經(jīng)內(nèi)電解處理后進(jìn)入到電化學(xué)反應(yīng)池中的出水開(kāi)始進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)采用的極板為鐵極板，電流電壓控制在80～160VA，極板間的間距為0.6～1.4cm，反應(yīng)時(shí)間為1min； (4)沉淀經(jīng)上述電化學(xué)處理后的出水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀；沉淀后的污泥通過(guò)排泥口輸送至污泥濃縮池中；濃縮后的污泥通過(guò)排污口輸送到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾處理； (5)過(guò)濾沉淀后的澄清液輸送到過(guò)濾池中，經(jīng)過(guò)濾池中設(shè)置的膜表面過(guò)濾器過(guò)濾后外排或作為工業(yè)回用水；過(guò)濾后的濾渣經(jīng)過(guò)排污口輸送到壓濾機(jī)中進(jìn)行壓濾處理，壓濾后的濾液回收到調(diào)節(jié)池中進(jìn)行循環(huán)處理，壓濾后的濾渣進(jìn)行回收處理。
經(jīng)本實(shí)施例方法處理后，出水水質(zhì)及重金屬去除率如下表1所示。由表1可見(jiàn)，經(jīng)本發(fā)明方法處理后出水的各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)家污染物綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)，達(dá)到城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T19923-2005)。
表1實(shí)施例1中廢水處理前后的指標(biāo)參數(shù) 實(shí)施例2 處理某電鍍廢水 某待處理的電鍍廢水pH值為3.43，其中Cr6+、Zn、Ni、Cu的含量分別為26.0mg/L、56.4mg/L、90.8mg/L、和8.28mg/L。
采用實(shí)施例1中的處理系統(tǒng)處理上述待處理的電鍍廢水的方法，具體包括以下步驟 (1)預(yù)處理將所述的電鍍廢水輸送到一水質(zhì)調(diào)節(jié)池中，經(jīng)過(guò)格柵預(yù)處理，去除廢水中的大顆粒物及雜質(zhì)； (2)內(nèi)電解處理將經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的出水輸入到內(nèi)電解池中，使出水流經(jīng)內(nèi)電解池中設(shè)置的反應(yīng)床，曝氣條件下，內(nèi)電解池中的反應(yīng)時(shí)間控制為15min，經(jīng)內(nèi)電解處理后的出水進(jìn)入后續(xù)的電化學(xué)反應(yīng)池中； (3)電化學(xué)處理經(jīng)內(nèi)電解處理后進(jìn)入到電化學(xué)反應(yīng)池中的出水開(kāi)始進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)采用的極板為鐵極板，電流電壓控制在80～160VA，極板間的間距為0.6～1.4cm，反應(yīng)時(shí)間為2min； (4)沉淀經(jīng)上述電化學(xué)處理后的出水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀；沉淀后的污泥通過(guò)排泥口輸送至污泥濃縮池中；濃縮后的污泥通過(guò)排污口輸送到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾處理； (5)過(guò)濾沉淀后的澄清液輸送到過(guò)濾池中，經(jīng)過(guò)濾池中設(shè)置的膜表面過(guò)濾器過(guò)濾后外排或作為工業(yè)回用水；過(guò)濾后的濾渣經(jīng)過(guò)排污口輸送到壓濾機(jī)中進(jìn)行壓濾處理，壓濾后的濾液回收到調(diào)節(jié)池中進(jìn)行循環(huán)處理，壓濾后的濾渣進(jìn)行回收處理。
經(jīng)本實(shí)施例方法處理后，出水水質(zhì)及重金屬去除率如下表2所示。由表2可見(jiàn)，經(jīng)本發(fā)明方法處理后出水的各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)家污染物綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)，達(dá)到城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T19923-2005)。
表2實(shí)施例2中廢水處理前后的指標(biāo)參數(shù) 實(shí)施例3 處理某強(qiáng)酸性重金屬?gòu)U水 某待處理的強(qiáng)酸性重金屬?gòu)U水pH值為0.3，其中As、Cd、Zn、Cu的含量分別為66.6mg/L、111.7mg/L、32.1mg/L和757.1mg/L。
采用實(shí)施例1中的處理系統(tǒng)處理上述待處理的強(qiáng)酸性重金屬?gòu)U水的方法，具體包括以下步驟 (1)預(yù)處理將所述的強(qiáng)酸性重金屬?gòu)U水輸送到一水質(zhì)調(diào)節(jié)池中，經(jīng)過(guò)格柵預(yù)處理，去除廢水中的大顆粒物及雜質(zhì)； (2)內(nèi)電解處理將經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的出水輸入到內(nèi)電解池中，使出水流經(jīng)內(nèi)電解池中設(shè)置的反應(yīng)床，曝氣條件下，內(nèi)電解池中的反應(yīng)時(shí)間控制為30min，反應(yīng)后的部分處理水可經(jīng)泵回流至調(diào)節(jié)池，回流比為30％，經(jīng)內(nèi)電解處理后的大部分出水進(jìn)入后續(xù)的電化學(xué)反應(yīng)池中； (3)電化學(xué)處理經(jīng)內(nèi)電解處理后進(jìn)入到電化學(xué)反應(yīng)池中的出水開(kāi)始進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)采用的極板為鐵極板，電流電壓控制在120VA，極板間的間距為0.6～1.4cm，反應(yīng)時(shí)間為1.5min； (4)沉淀經(jīng)上述電化學(xué)處理后的出水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀；沉淀后的污泥通過(guò)排泥口輸送至污泥濃縮池中；濃縮后的污泥通過(guò)排污口輸送到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾處理； (5)過(guò)濾沉淀后的澄清液輸送到過(guò)濾池中，經(jīng)過(guò)濾池中設(shè)置的膜表面過(guò)濾器過(guò)濾后外排或作為工業(yè)回用水；過(guò)濾后的濾渣經(jīng)過(guò)排污口輸送到壓濾機(jī)中進(jìn)行壓濾處理，壓濾后的濾液回收到調(diào)節(jié)池中進(jìn)行循環(huán)處理，壓濾后的濾渣進(jìn)行回收處理。
經(jīng)本實(shí)施例方法處理后，出水水質(zhì)及重金屬去除率如下表3所示。由表3可見(jiàn)，經(jīng)本發(fā)明方法處理后出水的各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)家污染物綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。
表3實(shí)施例3中廢水處理前后的指標(biāo)參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種含重金屬偏酸性廢水的處理方法，包括以下步驟
(1)內(nèi)電解處理將炭粉、鐵屑按1∶(1～10)的質(zhì)量比混合，再添加炭粉和鐵屑總重量0％～15％的經(jīng)陽(yáng)離子表面活性劑改性的沸石，充分混合后置于內(nèi)電解池中，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的廢水輸送到該內(nèi)電解池中，曝氣條件下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間控制在10～30min；
(2)電化學(xué)處理使內(nèi)電解處理后的出水直接進(jìn)入電化學(xué)反應(yīng)池，電化學(xué)反應(yīng)池中設(shè)置的極板的間距為0.6～1.4cm，反應(yīng)時(shí)間控制在5s～5min；
(3)沉淀使電化學(xué)處理后的出水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀；
(4)過(guò)濾沉淀后的澄清液通過(guò)表面膜過(guò)濾器進(jìn)行固液分離，完成處理過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含重金屬偏酸性廢水的處理方法，其特征在于所述沉淀步驟后得到的污泥進(jìn)入一污泥濃縮池中進(jìn)行濃縮處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含重金屬偏酸性廢水的處理方法，其特征在于所述濃縮處理后的污泥和所述過(guò)濾步驟后的濾渣均進(jìn)入一壓濾裝置進(jìn)行壓濾處理，壓濾處理后的濾液進(jìn)行循環(huán)處理。
4.一種用于權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述處理方法中的處理系統(tǒng)，其特征在于所述處理系統(tǒng)包括依次相連接的調(diào)節(jié)池、內(nèi)電解池、電化學(xué)反應(yīng)池、沉淀池和過(guò)濾池；所述內(nèi)電解池中設(shè)有反應(yīng)床，所述反應(yīng)床中充填有由陽(yáng)離子表面活性劑改性的沸石、炭粉和鐵屑組成的濾料；所述電化學(xué)反應(yīng)池中裝設(shè)有電化學(xué)反應(yīng)器，所述電化學(xué)反應(yīng)器是以金屬鐵或金屬鋁為陽(yáng)極；所述過(guò)濾池中裝設(shè)有表面膜過(guò)濾器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理系統(tǒng)，其特征在于所述沉淀池設(shè)有排泥口，該排泥口連通至一污泥濃縮池，所述污泥濃縮池和過(guò)濾池均另設(shè)有排污口，各排污口均連通至一壓濾機(jī)，所述壓濾機(jī)的濾液排出口連通至所述的調(diào)節(jié)池。
全文摘要
本發(fā)明屬于廢水的多級(jí)處理方法及其處理系統(tǒng)，具體公開(kāi)了一種含重金屬偏酸性廢水的處理方法及其處理系統(tǒng)，包括以下步驟先將炭粉、鐵屑混合，再添加經(jīng)改性的沸石，置于內(nèi)電解池中，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理后廢水輸送到該內(nèi)電解池中，曝氣條件下反應(yīng)10～30min；使出水直接進(jìn)入電化學(xué)反應(yīng)池，池中極板的間距為0.6～1.4cm，反應(yīng)5s～5min；出水進(jìn)行沉淀、固液分離即可。該處理系統(tǒng)包括依次相連接的調(diào)節(jié)池、內(nèi)電解池、電化學(xué)反應(yīng)池、沉淀池和過(guò)濾池；內(nèi)電解池中設(shè)有反應(yīng)床，反應(yīng)床中充填沸石、炭粉和鐵屑組成的濾料；電化學(xué)反應(yīng)池中裝設(shè)有電化學(xué)反應(yīng)器，過(guò)濾池中裝設(shè)有表面膜過(guò)濾器。本發(fā)明處理方法具有適用范圍廣、運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果好、處理成本小、環(huán)保無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F1/461GK101811795SQ20101015369
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者譚自強(qiáng), 付中和, 蔣曉云, 姚健, 王強(qiáng) 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙華時(shí)捷環(huán)保科技發(fā)展有限公司