本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，涉及一種工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)：

在顯示面板的生產(chǎn)制造過程中，通常會產(chǎn)生含Ag⁺等重金屬離子污染物的廢水。根據(jù)重金屬污染物不能直接排放的法規(guī)要求，需要對這些廢水進(jìn)行零排放，相應(yīng)地，需要零排放系統(tǒng)。

另外，上述廢水中除重金屬以外，還含有大量的TOC(總有機(jī)碳)、TN(總氮)、TP(總磷)等附帶污染物。針對上述組成的廢水，目前一般采用傳統(tǒng)的蒸發(fā)工藝來處理，但該蒸發(fā)工藝具有成本高、易結(jié)垢等風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)及處理方法，該處理系統(tǒng)及處理方法能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)廢水的零排放，滿足了相關(guān)的法規(guī)要求。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)，包括：物化沉淀池組，包括依次相連的pH調(diào)節(jié)池、沉淀反應(yīng)池、混液池，所述pH調(diào)節(jié)池中投加有無機(jī)堿液，所述沉淀反應(yīng)池中投加有沉淀劑，所述混液池中投加有混凝劑和絮凝劑；其中，工業(yè)廢水依次流經(jīng)所述pH調(diào)節(jié)池、沉淀反應(yīng)池和所述混液池，獲得第一污泥和第一產(chǎn)水；生化池組，包括依次相連的無氧池和好氧池，所述無氧池和所述好氧池中分別馴養(yǎng)有無氧微生物和好氧微生物；其中，所述第一產(chǎn)水依次流經(jīng)所述無氧池和所述好氧池，獲得第二污泥和第二產(chǎn)水；零排放系統(tǒng)，包括依次相連的第一濃縮系統(tǒng)和第二濃縮系統(tǒng)；其中，所述第二產(chǎn)水依次流經(jīng)所述第一濃縮系統(tǒng)和所述第二濃縮系統(tǒng)，分別獲得第一凈水以及第二凈水、第三產(chǎn)水；污泥處理系統(tǒng)，用于對所述第一污泥和/或所述第二污泥進(jìn)行泥水分離，獲得濃縮污泥，繼而獲得泥餅和第四產(chǎn)水。

進(jìn)一步地，所述物化沉淀池組還包括：與所述混液池相連的無機(jī)沉淀池；其中，所述工業(yè)廢水依次流經(jīng)所述pH調(diào)節(jié)池、沉淀反應(yīng)池和所述混液池后，再經(jīng)所述無機(jī)沉淀池進(jìn)行泥水分離，獲得所述第一污泥和所述第一產(chǎn)水；所述生化池組還包括：與所述好氧池相連的有機(jī)沉淀池；其中，所述第一產(chǎn)水依次流經(jīng)所述無氧池和所述好氧池后，再經(jīng)所述有機(jī)沉淀池進(jìn)行泥水分離，獲得所述第二污泥和所述第二產(chǎn)水。

進(jìn)一步地，所述物化沉淀池組還包括：與所述沉淀反應(yīng)池相連的污泥結(jié)晶反應(yīng)池；其中，部分所述濃縮污泥返回至所述污泥結(jié)晶反應(yīng)池中，且部分所述工業(yè)廢水流入所述污泥結(jié)晶反應(yīng)池中，獲得第一混合物，所述第一混合物流入所述沉淀反應(yīng)池中。

進(jìn)一步地，還包括：原水池，與所述物化沉淀池組相連，所述原水池用于存儲所述工業(yè)廢水；物化產(chǎn)水池，設(shè)置于所述物化沉淀池組與所述生化池組之間，所述物化產(chǎn)水池用于存儲所述第一產(chǎn)水；有機(jī)產(chǎn)水池，設(shè)置于所述生化池組與所述零排放系統(tǒng)之間，所述有機(jī)產(chǎn)水池用于存儲所述第二產(chǎn)水；污泥儲池，與所述物化沉淀池組和所述生化池組均相連，所述污泥儲池用于存儲所述第一污泥和第二污泥；以及收集池，與所述零排放系統(tǒng)及所述原水池相連，所述收集池用于存儲所述第三產(chǎn)水。

進(jìn)一步地，所述第一濃縮系統(tǒng)為反滲透系統(tǒng)，所述第二濃縮系統(tǒng)為蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種工業(yè)廢水的處理方法，采用如上所述的處理系統(tǒng)，所述處理方法包括以下步驟：物化沉淀步驟：將工業(yè)廢水依次流經(jīng)pH調(diào)節(jié)池、沉淀反應(yīng)池和混液池，獲得第一污泥和第一產(chǎn)水；其中，所述工業(yè)廢水中含有不超過200ppm的Ag⁺；生化處理步驟：將所述第一產(chǎn)水依次流經(jīng)無氧池和好氧池，獲得第二污泥和第二產(chǎn)水；零排放處理步驟：將所述第二產(chǎn)水依次流經(jīng)第一濃縮系統(tǒng)和第二濃縮系統(tǒng)，分別獲得第一凈水以及第二凈水、第三產(chǎn)水；污泥處理步驟：將所述第一污泥和/或所述第二污泥在所述污泥處理系統(tǒng)中進(jìn)行泥水分離，獲得濃縮污泥，繼而獲得泥餅和第四產(chǎn)水；其中，監(jiān)測所述第二凈水是否達(dá)標(biāo)，若所述第二凈水不達(dá)標(biāo)，則將所述第二凈水返回至所述物化沉淀步驟中，直至所述第二凈水達(dá)標(biāo)。

進(jìn)一步地，所述物化沉淀步驟還包括：所述工業(yè)廢水依次流經(jīng)所述pH調(diào)節(jié)池、沉淀反應(yīng)池和所述混液池后，再經(jīng)與所述混液池相連的無機(jī)沉淀池進(jìn)行泥水分離，獲得所述第一污泥和所述第一產(chǎn)水；所述生化處理步驟還包括：所述第一產(chǎn)水依次流經(jīng)所述無氧池和所述好氧池后，再經(jīng)與所述好氧池相連的有機(jī)沉淀池進(jìn)行泥水分離，獲得所述第二污泥和所述第二產(chǎn)水。

進(jìn)一步地，所述物化沉淀步驟還包括：部分所述濃縮污泥返回至與所述沉淀反應(yīng)池相連的污泥結(jié)晶反應(yīng)池中，且部分所述工業(yè)廢水流入所述污泥結(jié)晶反應(yīng)池中，獲得第一混合物，所述第一混合物流入所述沉淀反應(yīng)池中；所述生化處理步驟還包括：部分所述濃縮污泥返回至所述無氧池和所述好氧池中，對應(yīng)分別獲得第二混合物和第三混合物，所述第二混合物流入所述好氧池中與所述第三混合物合并。

進(jìn)一步地，所述零排放處理步驟還包括：將設(shè)置于所述生化池組與所述零排放系統(tǒng)之間的第二產(chǎn)水在所述有機(jī)產(chǎn)水池中將pH調(diào)節(jié)至10.5～11后，再依次流經(jīng)所述第一濃縮系統(tǒng)和所述第二濃縮系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，將所述工業(yè)廢水在所述pH調(diào)節(jié)池中調(diào)節(jié)pH至6.5～7.5；所述沉淀反應(yīng)池中投加有濃度為500ppm～5000ppm的FeCl₃溶液；所述混液池中投加有濃度為500ppm～5000ppm的聚合AlCl₃溶液和濃度為1ppm～100ppm的高分子絮凝劑；所述無氧池中馴養(yǎng)的無氧微生物的濃度和所述好氧池中馴養(yǎng)的好氧微生物的濃度均為5000ppm～20000ppm。

本發(fā)明公開的工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)及處理方法可有效對液晶面板生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水進(jìn)行連續(xù)處理，不僅滿足了重金屬離子的零排放要求，同時獲得的凈水還可重復(fù)利用，使得對于工業(yè)廢水的處理形成一循環(huán)處理的過程，減少污染與浪費(fèi)。

附圖說明

通過結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述，本發(fā)明的實施例的上述和其它方面、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部物料流動的示意圖；

圖2是圖1中物化沉淀池組的結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部物料流動的示意圖；

圖3是圖1中生化池組的結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部物料流動的示意圖；

圖4是圖1中零排放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部物料流動的示意圖。

具體實施方式

以下，將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例。然而，可以以許多不同的形式來實施本發(fā)明，并且本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為限制于這里闡述的具體實施例。相反，提供這些實施例是為了解釋本發(fā)明的原理及其實際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的各種實施例和適合于特定預(yù)期應(yīng)用的各種修改。在附圖中，為了清楚起見，可以夸大元件的形狀和尺寸，并且相同的標(biāo)號將始終被用于表示相同或相似的元件。

將理解的是，盡管在這里可使用術(shù)語“第一”、“第二”等來描述各種元件和/或各種物質(zhì)，但是這些元件和/或物質(zhì)不應(yīng)受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用于將一個元件和/或物質(zhì)與另一個元件和/或物質(zhì)區(qū)分開來。

本發(fā)明公開了一種工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)及處理方法，該工業(yè)廢水主要來自于顯示面板的生產(chǎn)制造過程中，該工業(yè)廢水含有Ag⁺等重金屬離子污染物、以及大量的TOC、TN、TP等附帶污染物，本發(fā)明通過利用特定的能夠形成物料循環(huán)的處理系統(tǒng)，使得該工業(yè)廢水實現(xiàn)了零排放，即滿足了重金屬污染物不能直接排放的法規(guī)要求，且該處理方法的工藝成本較低。

以下，具體參照圖1-圖4，對本實施例的工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)以及利用該處理系統(tǒng)處理工業(yè)廢水的方法進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

本實施例的工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)包括：依次相連的物化沉淀池組1、生化池組2、零排放系統(tǒng)3，以及與所述物化沉淀池組1和生化池組2均相連的污泥處理系統(tǒng)4。

具體來講，物化沉淀池組1包括依次相連的pH調(diào)節(jié)池11、沉淀反應(yīng)池12、混液池13；所述pH調(diào)節(jié)池11中投加有無機(jī)堿液，沉淀反應(yīng)池12中投加有沉淀劑，混液池13中投加有混凝劑和絮凝劑。

生化池組2包括依次相連的無氧池21和好氧池22；所述無氧池21中馴養(yǎng)有無氧微生物，好氧池22中馴養(yǎng)有好氧微生物。其中，無氧池21與混液池13相連通。

零排放系統(tǒng)3包括依次相連的第一濃縮系統(tǒng)31和第二濃縮系統(tǒng)32。其中，第一濃縮系統(tǒng)31與好氧池22相連通。

在本實施例中，所述第一濃縮系統(tǒng)31為反滲透系統(tǒng)，而第二濃縮系統(tǒng)32為蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)。也就是說，第一濃縮系統(tǒng)31的作用在于利用反滲透工藝分離由生化池組2流入的物料，而第二濃縮系統(tǒng)32的作用則在于利用蒸發(fā)濃縮工藝分離經(jīng)第一濃縮系統(tǒng)31處理后獲得的物料。當(dāng)然，因反滲透系統(tǒng)中的反滲透膜有一定的使用壽命，因此為了防止因反滲透膜的損壞而影響處理進(jìn)程，一般可設(shè)置另一與該反滲透系統(tǒng)并列的反滲透系統(tǒng)作為備用。

污泥處理系統(tǒng)4即用于處理經(jīng)物化沉淀池組1、生化池組2獲得的污泥。

優(yōu)選地，本實施例中，物化沉淀池組1還包括無機(jī)沉淀池14，該無機(jī)沉淀池14設(shè)置在混液池13和無氧池21之間；生化池組2還包括有機(jī)沉淀池23，該有機(jī)沉淀池23設(shè)置在好氧池22和第一濃縮系統(tǒng)31之間。

與上述處理系統(tǒng)相對應(yīng)地，利用上述處理系統(tǒng)對工業(yè)廢水進(jìn)行處理的方法包括如下步驟：

步驟一：物化沉淀。

具體地，本實施例中所采用的工業(yè)廢水中含有不超過200ppm的Ag⁺。

上述工業(yè)廢水依次流經(jīng)物化沉淀池組1中的pH調(diào)節(jié)池11、沉淀反應(yīng)池12和混液池13，獲得第一污泥和第一產(chǎn)水。

優(yōu)選地，當(dāng)工業(yè)廢水依次流經(jīng)pH調(diào)節(jié)池11、沉淀反應(yīng)池12和混液池13后，則進(jìn)入無機(jī)沉淀池14中進(jìn)行泥水分離，從而獲得呈完全分離狀態(tài)的所述第一污泥和第一產(chǎn)水，并將第一污泥排放至污泥處理系統(tǒng)4中，而第一產(chǎn)水則流入后續(xù)的生化池組2中。

具體地，將工業(yè)廢水在pH調(diào)節(jié)池11中調(diào)節(jié)其pH為7.0±0.5；同時，沉淀反應(yīng)池12中投加有濃度為500ppm～5000ppm的FeCl₃溶液；而混液池13中投加有濃度為500ppm～5000ppm的聚合AlCl₃溶液和濃度為1ppm～100ppm的高分子絮凝劑。

步驟二：生化處理。

經(jīng)步驟一獲得的第一產(chǎn)水依次流經(jīng)所述無氧池21和好氧池22，獲得第二污泥和第二產(chǎn)水。

當(dāng)?shù)谝划a(chǎn)水依次流經(jīng)無氧池21和好氧池22后，則進(jìn)入有機(jī)沉淀池23中進(jìn)行泥水分離，從而獲得呈完全分離狀態(tài)的所述第二污泥和所述第二產(chǎn)水，并將第二污泥排放至所述污泥處理系統(tǒng)4中，而第二產(chǎn)水則流入后續(xù)的零排放系統(tǒng)3中。

具體地，無氧池21中馴養(yǎng)有濃度為5000ppm～20000ppm的無氧微生物，好氧池22中馴養(yǎng)有濃度為5000ppm～20000ppm的好氧微生物。

優(yōu)選地，為了防止無氧池21內(nèi)的無氧微生物將第一產(chǎn)水中所有的有機(jī)物消耗掉，而導(dǎo)致后段好氧池22內(nèi)的好氧微生物無法得到充分的營養(yǎng)源，優(yōu)選將部分第一產(chǎn)水不流經(jīng)無氧池21而直接通入好氧池22內(nèi)。

以無氧池21為例，通過試驗獲知其中無氧微生物完全消耗第一產(chǎn)水中有機(jī)物的時間，同時根據(jù)無氧池21的容積，計算第一產(chǎn)水在該無氧池21中的流動速度；同理獲得流經(jīng)無氧池21后的第一產(chǎn)水在好氧池22中的流動速度。控制第一產(chǎn)水按照上述一定的速度依次流經(jīng)無氧池21和好氧池22，流入和流出保持動態(tài)平衡，同時第一產(chǎn)水在無氧池21及好氧池22中的停留時間足以保證對應(yīng)的無氧微生物和好氧微生物將第一產(chǎn)水中的有機(jī)物消耗完全；其中，第一產(chǎn)水流經(jīng)無氧池21時，其中的無氧微生物消耗第一產(chǎn)水中的含N、C的有機(jī)物，而第一產(chǎn)水流經(jīng)好氧池22時，其中的好氧微生物消耗第一產(chǎn)水中的含P、C的有機(jī)物，從而達(dá)到了將第一產(chǎn)水中大量TOC、TN、TP等附帶污染物進(jìn)行消耗的目的。

步驟三：零排放處理。

經(jīng)步驟二獲得的第二產(chǎn)水依次流經(jīng)所述第一濃縮系統(tǒng)31和第二濃縮系統(tǒng)32，分別獲得第一凈水以及第二凈水、第三產(chǎn)水。

在本實施例中，第一濃縮系統(tǒng)31優(yōu)選為反滲透系統(tǒng)，而第二濃縮系統(tǒng)32優(yōu)選為蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)。

具體來講，第二產(chǎn)水首先流入反滲透系統(tǒng)，經(jīng)二級反滲透，獲得第一凈水和第五產(chǎn)水，而第五產(chǎn)水則繼續(xù)流入蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，經(jīng)蒸發(fā)濃縮，獲得第二凈水和第三產(chǎn)水。

更為具體地，該蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)包括相對設(shè)置的蒸發(fā)器321和冷凝器322，第五產(chǎn)水流入蒸發(fā)器321中并在其中進(jìn)行蒸發(fā)，蒸汽外溢上升至冷凝器322中進(jìn)行冷凝，從而產(chǎn)生所述第二凈水。

值得注意的是，經(jīng)反滲透系統(tǒng)獲得的第一凈水中仍含有微量的污染物，一般會將第一凈水通入需要再次處理的回收水系統(tǒng)，即H-TOC系統(tǒng)61；而經(jīng)蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)獲得的第二凈水其純度較高，其相當(dāng)于是蒸餾水，一般基本不需要再次處理即可直接通入回收再利用的系統(tǒng)，即L-TOC系統(tǒng)62。

與此同時，監(jiān)測該第二凈水是否達(dá)標(biāo)，即其是否可作為蒸餾水重復(fù)使用，若該第二凈水不達(dá)標(biāo)，則將其返回至步驟一中重新進(jìn)行物化沉淀，直至第二凈水達(dá)標(biāo)。

為了提高該工業(yè)廢水的處理效率，優(yōu)選將第三產(chǎn)水返回至步驟一中重新進(jìn)行物化沉淀，如此循環(huán)。

步驟四：污泥處理。

將上述步驟一和步驟二分別獲得的第一污泥及第二污泥在污泥處理系統(tǒng)4中進(jìn)行泥水分離，獲得濃縮污泥，繼而獲得泥餅和第四產(chǎn)水。

如此，第一污泥即可和第二污泥在污泥處理系統(tǒng)4中合并，且它們在污泥處理系統(tǒng)4中通過污泥脫水機(jī)進(jìn)行重度泥水分離，首先獲得濃縮污泥，繼而獲得所述泥餅和第四產(chǎn)水。泥餅即可外運(yùn)另行進(jìn)行固體處理，而第四產(chǎn)水中由于仍舊可能會存在少量的Ag⁺等重金屬離子污染物，以及TOC、TN、TP等附帶污染物，因此將其返回至物化沉淀池組1處與工業(yè)廢水合并，重新進(jìn)行污染物的脫離，以提高脫除效率。

優(yōu)選地，所述物化沉淀池組1還包括一與沉淀反應(yīng)池12相連的污泥結(jié)晶反應(yīng)池15；其中，部分所述濃縮污泥返回至該污泥結(jié)晶反應(yīng)池15中，且工業(yè)廢水在注入pH調(diào)節(jié)池11的同時，也有部分工藝廢水直接流入該污泥結(jié)晶反應(yīng)池15中，而不流經(jīng)pH調(diào)節(jié)池11。這是由于：一方面，經(jīng)上述過程產(chǎn)生的濃縮污泥略呈堿性，呈酸性的工業(yè)廢水通過直接與濃縮污泥接觸達(dá)到調(diào)節(jié)pH的作用，從而一定程度上減少pH調(diào)節(jié)池11中無機(jī)堿液的使用量；另一方面，這部分注入該污泥結(jié)晶反應(yīng)池15中的濃縮污泥中的污泥顆粒可以作為工業(yè)廢水的反應(yīng)載體，可以增大污泥顆粒的分子數(shù)量，以提高單個污泥顆粒的重量，利于后續(xù)無機(jī)沉淀池14中泥水之間分離。部分工業(yè)廢水與濃縮污泥在污泥結(jié)晶反應(yīng)池15中接觸獲得第一混合物，該第一混合物流入沉淀反應(yīng)池12中；值得說明的是，對第一混合物進(jìn)行攪拌，并在攪拌條件下使其流入沉淀反應(yīng)池12中，而避免第一混合物在污泥結(jié)晶反應(yīng)池15中發(fā)生沉降。

在本實施例中，類似于上述污泥結(jié)晶反應(yīng)池15的設(shè)計目的，部分所述濃縮污泥返回至無氧池21和好氧池22中，對應(yīng)分別獲得第二混合物和第三混合物，所述第二混合物流入好氧池22中與第三混合物合并。如此，這部分注入無氧池21和好氧池22中的濃縮污泥中的污泥顆?？梢宰鳛榈谝划a(chǎn)水的反應(yīng)載體，可以增大污泥顆粒的分子數(shù)量，以提高單個污泥顆粒的重量，利于后續(xù)有機(jī)沉淀池23中泥水之間分離。同時，值得注意的是，對第二混合物及第三混合物進(jìn)行攪拌，并在攪拌條件下使第二混合物先流入好氧池22中，與第三混合物混合后再一并流入有機(jī)沉淀池23中，而避免第二混合物在無氧池21中、以及第三混合物在好氧池22中發(fā)生沉降。

優(yōu)選地，所述處理系統(tǒng)還包括：與所述物化沉淀池組1相連的原水池51，該原水池51即用于存儲工業(yè)廢水；設(shè)置于物化沉淀池組1與生化池組2之間的物化產(chǎn)水池52，該物化產(chǎn)水池52即用于存儲第一產(chǎn)水；設(shè)置于生化池組2與零排放系統(tǒng)3之間的有機(jī)產(chǎn)水池53，該有機(jī)產(chǎn)水池即用于存儲第二產(chǎn)水；與物化沉淀池組1、生化池組2及污泥處理系統(tǒng)4均相連的污泥儲池54，該污泥儲池54即用于存儲第一污泥和第二污泥；以及設(shè)置于零排放系統(tǒng)3與原水池51之間的收集池55，該收集池55用于儲存第三產(chǎn)水。

值得說明的是，當(dāng)?shù)诙a(chǎn)水流入有機(jī)產(chǎn)水池53后，將第二產(chǎn)水的pH調(diào)節(jié)至10.5～11.0，再將調(diào)節(jié)過pH的第二產(chǎn)水通入上述反滲透系統(tǒng)中，如此，即可在一定程度上清洗反滲透系統(tǒng)中的滲透膜，防止第二產(chǎn)水中的污染物堵塞滲透膜而大幅減少滲透膜的壽命，同時，也無需完全對滲透膜的表面進(jìn)行清洗，以減少有機(jī)產(chǎn)水池53中調(diào)節(jié)第二產(chǎn)水所用堿液的量。

根據(jù)本實施例的工業(yè)廢水的處理系統(tǒng)及處理方法可有效對液晶面板生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水進(jìn)行連續(xù)處理，不僅滿足了重金屬離子的零排放要求，同時獲得的凈水還可重復(fù)利用，使得對于工業(yè)廢水的處理形成一循環(huán)處理的過程，減少污染與浪費(fèi)。

雖然已經(jīng)參照特定實施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解：在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在此進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。