本發(fā)明涉及一種廢水處理系統(tǒng)，特別是一種對(duì)含重金屬工業(yè)污水進(jìn)行處理的系統(tǒng)，并提供了處理工藝。

背景技術(shù)：

重金屬指比重大于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。在礦冶、機(jī)械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)中的許多生產(chǎn)過(guò)程中都產(chǎn)生重金屬?gòu)U水，這些廢水嚴(yán)重影響著兒童和成人的身體健康乃至生命，如人體若攝取了過(guò)多的鉬元素會(huì)導(dǎo)致痛風(fēng)樣綜合癥，關(guān)節(jié)痛及畸形，腎臟受損，并有生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，動(dòng)脈硬化，結(jié)蒂組織變性等病癥。當(dāng)前，兒童鉛中毒，重金屬致胎兒畸形，砷中毒等事件也屢有發(fā)生，使重金屬污染成為關(guān)系到人類健康和生命的重大環(huán)境問(wèn)題。

目前，對(duì)含重金屬?gòu)U水的處理方法大致可以分為三大類：化學(xué)法、物理處理法和生物處理法。

化學(xué)法包括化學(xué)沉淀法和電解法，主要適用于含較高濃度重金屬離子廢水的處理，化學(xué)法是目前國(guó)內(nèi)外處理含重金屬?gòu)U水的主要方法。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒闹亟饘倩衔?，?jīng)過(guò)過(guò)過(guò)濾和分離使沉淀物從水溶液中去除，沉淀法往往出水濃度達(dá)不到要求，需作進(jìn)一步處理，否則會(huì)造成二次污染。電解法是利用金屬的電化學(xué)性質(zhì)，金屬離子在電解時(shí)從相對(duì)高濃度的溶液中分離出來(lái)。本方法主要用于電鍍廢水的處理，缺點(diǎn)是水中的重金屬離子濃度不能降的很低。

物理處理法主要包含溶劑萃取分離、離子交換法、膜分離技術(shù)及吸附法。溶劑萃取法是分離和凈化物質(zhì)常用的方法。使用這種方法時(shí)，要選擇有較高選擇性的萃取劑，溶劑在萃取過(guò)程中的流失和再生過(guò)程中能源消耗大，所以存在一定局限性。離子交換法是重金屬離子與離子交換劑進(jìn)行交換，達(dá)到去除廢水中重金屬離子的方法。離子交換法是一種重要的電鍍廢水治理方法，處理容量大，出水水質(zhì)好，可回收重金屬資源，對(duì)環(huán)境無(wú)二次污染，但離子交換劑易氧化失效，再生頻繁，操作費(fèi)用高。膜分離技術(shù)是利用一種特殊的半透膜，在外界壓力的作用下，不改變?nèi)芤褐谢瘜W(xué)形態(tài)的基礎(chǔ)上，將溶劑和溶質(zhì)進(jìn)行分離或濃縮的方法，包括電滲析和隔膜電解。上述方法在運(yùn)行中都遇到了電極極化、結(jié)垢和腐蝕等問(wèn)題。吸附法是利用多孔性固態(tài)物質(zhì)吸附去除水中重金屬離子的一種有效方法。吸附法的關(guān)鍵技術(shù)是吸附劑的選擇，傳統(tǒng)吸附劑是活性炭?；钚蕴坑泻軓?qiáng)吸附能力，去除率高，但活性炭再生效率低，處理水質(zhì)很難達(dá)到回用要求，價(jià)格貴應(yīng)用受到限制。

生物處理法是借助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除廢水中重金屬的方法。生物吸附法是指生物體借助化學(xué)作用吸附金屬離子的方法。由于吸附容量易受環(huán)境因素的影響，微生物對(duì)重金屬的吸附具有選擇性，而重金屬?gòu)U水常含有多種有害重金屬，影響微生物的作用，應(yīng)用上受限制等，所以還需再進(jìn)行進(jìn)一步研究。

目前，我國(guó)在重金屬?gòu)U水處理方面技術(shù)問(wèn)題如下：首先污水處理方式繁多，個(gè)別針對(duì)性差。水處理設(shè)施設(shè)備龐大，組合而成的水處理系統(tǒng)較為復(fù)雜。還有一些污水處理因?yàn)楣ば虻牟煌晟疲滓鸲挝廴締?wèn)題，且不能回用，造成資源的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是改變傳統(tǒng)的污水處理方式，簡(jiǎn)化處理系統(tǒng)，精化工藝流程，在具體的操作中減少成本，使處理后的水質(zhì)可以回用，無(wú)二次污染。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種含重金屬工業(yè)污水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述處理系統(tǒng)裝置包括反應(yīng)系統(tǒng)、后期過(guò)濾系統(tǒng)、壓濾機(jī)和化學(xué)儲(chǔ)液罐，所述反應(yīng)系統(tǒng)依次為氣浮分離池、一級(jí)沉淀池、調(diào)節(jié)反應(yīng)池、二級(jí)沉淀池和中和塔，所述后期過(guò)濾系統(tǒng)依次為陶?；钚蕴课酱?、電滲析、陰陽(yáng)離子混合樹(shù)脂、紫外線消毒塔，所述壓濾機(jī)設(shè)有兩個(gè)，分別連接于一級(jí)沉淀池和二級(jí)沉淀池的一側(cè)，所述化學(xué)儲(chǔ)液罐包括碳酸鋁儲(chǔ)罐、聚合氯化鋁鐵儲(chǔ)罐、氫氧化鈉儲(chǔ)罐、聚丙酰胺儲(chǔ)罐和次氯酸儲(chǔ)罐。

進(jìn)一步的，所述處理工藝包括步驟如下：

步驟一：將含有重金屬的工業(yè)污水收集到集水池；

步驟二：通過(guò)輸送系統(tǒng)將集水池中的污水輸送到氣浮分離池，打開(kāi)空氣攪拌開(kāi)關(guān)，空氣從底部向上排出，然后加入碳酸鋁進(jìn)行常溫反應(yīng)，碳酸鋁遇水分解成氫氧化鋁及二氧化碳，反應(yīng)60-120min后，使金屬離子與氫氧根生成氫氧化物沉淀物；

步驟三：將步驟二反應(yīng)后的污水輸送到一級(jí)沉淀池，同時(shí)，加入聚合氯化鋁鐵絮凝劑攪拌30-60min，然后靜置沉淀1-180min后將污水分離成清液和濁液，然后將濁液輸送到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾作業(yè)，將清液輸送到調(diào)節(jié)反應(yīng)池，壓濾機(jī)作業(yè)產(chǎn)生的固體濾餅收集處理，產(chǎn)生的清液返回到一級(jí)沉淀池；

步驟四：將傳送到調(diào)節(jié)反應(yīng)池的污水加入氫氧化鈉，開(kāi)啟超聲波均質(zhì)儀，使氫氧根離子與微溶的重金屬離子均勻有效進(jìn)一步反應(yīng)，反應(yīng)生成氫氧化物沉淀；

步驟五：將步驟四的污水輸送到二級(jí)沉淀池聚丙烯酰胺溶液，絮凝靜置時(shí)間30-60min，使金屬沉淀物與清液沉淀分離，濁液進(jìn)入壓濾機(jī)處理，此時(shí)清液中殘余極微量金屬離子；

步驟六：將步驟五處理后的清液輸送到中和塔，加入次氯酸水溶液，經(jīng)過(guò)兩步絮凝沉淀；

步驟七：將步驟六處理后的水通過(guò)陶粒活性炭吸附床，對(duì)其中的微量重金屬離子、氯離子進(jìn)一步吸附處理，再通過(guò)電滲析、陰陽(yáng)離子樹(shù)脂，令電阻率在3-10MΩ·cm之間；

步驟八：將步驟七處理過(guò)的水經(jīng)過(guò)紫外線消毒塔處理后排出。

進(jìn)一步的，所述碳酸鋁儲(chǔ)罐與氣浮分離池連接。

進(jìn)一步的，所述聚合氯化鋁儲(chǔ)罐與一級(jí)沉淀池連接。

進(jìn)一步的，所述氫氧化鈉儲(chǔ)罐與調(diào)節(jié)反應(yīng)池連接。

進(jìn)一步的，所述聚丙酰胺儲(chǔ)罐與二級(jí)沉淀池連接。

進(jìn)一步的，所述次氯酸儲(chǔ)罐與中和塔連接。

進(jìn)一步的，所述步驟二期間保證碳酸鋁在水溶液中過(guò)量，PH控制在9-11之間。

進(jìn)一步的，所述步驟六中的反應(yīng)PH值調(diào)整到6.5-7.5之間。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明為一種含重金屬工業(yè)污水的處理系統(tǒng)，此系統(tǒng)通過(guò)多種裝置的集合，能夠更系統(tǒng)全面的對(duì)含重金屬的污水進(jìn)行去污處理。

本發(fā)明一種含重金屬工業(yè)污水的處理系統(tǒng)設(shè)了多個(gè)化學(xué)儲(chǔ)液罐，運(yùn)用化學(xué)法對(duì)污水進(jìn)行初步處理。由于金屬離子與氫氧根生成氫氧化物沉淀，所以采用碳酸鋁遇水分解成氫氧化鋁沉淀及二氧化碳，氫氧化鈉與微溶的重金屬離子反應(yīng)生成氫氧化物沉淀。聚合氯化鋁鐵絮凝劑、聚丙烯酰胺溶液和次氯酸通過(guò)與污水混合進(jìn)行絮凝，進(jìn)而使得相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行沉淀、分離。這些反應(yīng)都在不同的對(duì)應(yīng)反應(yīng)池中進(jìn)行，故而針對(duì)性強(qiáng)，減少了分離時(shí)少許混液的干擾。

本發(fā)明中還設(shè)了兩個(gè)壓濾機(jī)，能夠巧妙地將濁液輸送到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾作業(yè)，壓濾機(jī)作業(yè)產(chǎn)生的固體濾餅收集處理，產(chǎn)生的清液返回到反應(yīng)池中進(jìn)行循環(huán)利用，減少對(duì)于資源的浪費(fèi)。

本發(fā)明中后期過(guò)濾系統(tǒng)陶?；钚蕴课酱病㈦姖B析、陰陽(yáng)離子混合樹(shù)脂、紫外線消毒塔，由于陶粒的微孔都是曲折不通的，正好可以吸附水中顆粒雜質(zhì)，由于陶粒的滲透性好，水是可以通過(guò)的，這樣正好達(dá)到了過(guò)濾水質(zhì)。電滲析是在直流電場(chǎng)作用下，利用陰陽(yáng)離子交換膜對(duì)溶液陰陽(yáng)離子選擇透過(guò)性使水溶液中重金屬離子與水分離的一種物理化學(xué)過(guò)程。隔膜電解是以膜隔開(kāi)電解裝置的陽(yáng)極和陰極而進(jìn)行電解。陰陽(yáng)離子混合樹(shù)脂可對(duì)陰離子和陽(yáng)離子進(jìn)行洗凈去除。紫外線消毒塔對(duì)處理過(guò)的水進(jìn)行最后的殺菌消毒。

綜上，本發(fā)明改變了以往在污水處理中存在的針對(duì)性差、成本高及無(wú)法回用的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了更完善的污水處理流程。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種含重金屬工業(yè)污水的處理系統(tǒng)及處理工藝中污水處理系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行闡述。

如圖1所示，一種含重金屬工業(yè)污水的處理系統(tǒng)，處理系統(tǒng)裝置包括反應(yīng)系統(tǒng)、后期過(guò)濾系統(tǒng)、壓濾機(jī)和化學(xué)儲(chǔ)液罐，反應(yīng)系統(tǒng)依次為氣浮分離池、一級(jí)沉淀池、調(diào)節(jié)反應(yīng)池、二級(jí)沉淀池和中和塔，后期過(guò)濾系統(tǒng)依次為陶?；钚蕴课酱?、電滲析、陰陽(yáng)離子混合樹(shù)脂、紫外線消毒塔，壓濾機(jī)設(shè)有兩個(gè)，分別連接于于一級(jí)沉淀池和二級(jí)沉淀池的一側(cè)，化學(xué)儲(chǔ)液罐包括碳酸鋁儲(chǔ)罐、聚合氯化鋁鐵儲(chǔ)罐、氫氧化鈉儲(chǔ)罐、聚丙酰胺儲(chǔ)罐和次氯酸儲(chǔ)罐。碳酸鋁儲(chǔ)罐與氣浮分離池連接。聚合氯化鋁儲(chǔ)罐與一級(jí)沉淀池連接。氫氧化鈉儲(chǔ)罐與調(diào)節(jié)反應(yīng)池連接。聚丙酰胺儲(chǔ)罐與二級(jí)沉淀池連接。次氯酸儲(chǔ)罐與中和塔連接。

在本實(shí)施例中，污水1000份，化學(xué)反應(yīng)劑中固體氫氧化鈉5-20份，聚合氯化鋁鐵1-3份，聚丙酰胺2-5份，碳酸鋁20-50份，30％次氯酸水溶液5-30份。

本發(fā)明的處理工藝包括步驟如下：

步驟一：將含有重金屬的工業(yè)污水收集到集水池；

步驟二：通過(guò)輸送系統(tǒng)將集水池中的污水輸送到氣浮分離池，打開(kāi)空氣攪拌開(kāi)關(guān)，空氣從底部向上排出，然后加入碳酸鋁進(jìn)行常溫反應(yīng)，碳酸鋁遇水分解成氫氧化鋁及二氧化碳，反應(yīng)60-120min后，使金屬離子與氫氧根生成氫氧化物沉淀物保證碳酸鋁在水溶液中過(guò)量，PH控制在9-11之間。

步驟三：將步驟二反應(yīng)后的污水輸送到一級(jí)沉淀池，同時(shí)，加入聚合氯化鋁鐵絮凝劑攪拌30-60min，然后靜置沉淀1-180min后將污水分離成清液和濁液，然后將濁液輸送到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾作業(yè)，將清液輸送到調(diào)節(jié)反應(yīng)池，壓濾機(jī)作業(yè)產(chǎn)生的固體濾餅收集處理，產(chǎn)生的清液返回到一級(jí)沉淀池；

步驟四：將傳送到調(diào)節(jié)反應(yīng)池的污水加入氫氧化鈉，開(kāi)啟超聲波均質(zhì)儀，使氫氧根離子與微溶的重金屬離子均勻有效進(jìn)一步反應(yīng)，反應(yīng)生成氫氧化物沉淀；

步驟五：將步驟四的污水輸送到二級(jí)沉淀池聚丙烯酰胺溶液，絮凝靜置時(shí)間30-60min，使金屬沉淀物與清液沉淀分離，濁液進(jìn)入壓濾機(jī)處理，此時(shí)清液中殘余極微量金屬離子；

步驟六：將步驟五處理后的清液輸送到中和塔，加入次氯酸水溶液，經(jīng)過(guò)兩步絮凝沉淀反應(yīng)，PH值調(diào)整到6.5-7.5之間；

步驟七：將步驟六處理后的水通過(guò)陶?；钚蕴课酱玻瑢?duì)其中的微量重金屬離子、氯離子進(jìn)一步吸附處理，再通過(guò)電滲析、陰陽(yáng)離子樹(shù)脂，令電阻率在3-10MΩ·cm之間；

步驟八：將步驟七處理過(guò)的水經(jīng)過(guò)紫外線消毒塔處理后排出。

本發(fā)明為一種含重金屬工業(yè)污水的處理系統(tǒng)，此系統(tǒng)通過(guò)多種裝置的集合，能夠更系統(tǒng)全面的對(duì)含重金屬的污水進(jìn)行去污處理。

本發(fā)明一種含重金屬工業(yè)污水的處理系統(tǒng)首先是設(shè)了多個(gè)化學(xué)儲(chǔ)液罐，運(yùn)用化學(xué)法對(duì)污水進(jìn)行初步處理。由于金屬離子與氫氧根生成氫氧化物沉淀，所以采用碳酸鋁遇水分解成氫氧化鋁沉淀及二氧化碳，氫氧化鈉與微溶的重金屬離子反應(yīng)生成氫氧化物沉淀。聚合氯化鋁鐵絮凝劑、聚丙烯酰胺溶液和次氯酸通過(guò)與污水混合進(jìn)行絮凝，進(jìn)而使得相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行沉淀、分離。這些反應(yīng)都在不同的對(duì)應(yīng)反應(yīng)池中進(jìn)行，故而針對(duì)性強(qiáng)，減少了分離時(shí)少許混液的干擾。設(shè)了兩個(gè)壓濾機(jī)，能夠巧妙地將濁液輸送到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾作業(yè)，壓濾機(jī)作業(yè)產(chǎn)生的固體濾餅收集處理，產(chǎn)生的清液返回到反應(yīng)池中進(jìn)行循環(huán)利用，減少對(duì)于資源的浪費(fèi)。

本發(fā)明中后期過(guò)濾系統(tǒng)陶?；钚蕴课酱?、電滲析、陰陽(yáng)離子混合樹(shù)脂、紫外線消毒塔，由于陶粒的微孔都是曲折不通的，能夠吸附水中顆粒雜質(zhì)，由于陶粒的滲透性好，水是可以通過(guò)的，這樣正好達(dá)到了過(guò)濾水質(zhì)?；钚蕴渴侨粘Ｊ褂米疃嗟膬羲牧?，所以陶?；钚蕴课酱材軌蚱鸬胶芎玫男Чｋ姖B析是在直流電場(chǎng)作用下，利用陰陽(yáng)離子交換膜對(duì)溶液陰陽(yáng)離子選擇透過(guò)性使水溶液中重金屬離子與水分離的一種物理化學(xué)過(guò)程。隔膜電解是以膜隔開(kāi)電解裝置的陽(yáng)極和陰極而進(jìn)行電解。陰陽(yáng)離子混合樹(shù)脂可對(duì)陰離子和陽(yáng)離子進(jìn)行洗凈去除。紫外線消毒塔對(duì)處理過(guò)的水進(jìn)行最后的殺菌消毒。

本發(fā)明同時(shí)采用了物理方法和化學(xué)方法，改變了以往在污水處理中存在的針對(duì)性差、成本高及無(wú)法回用的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了更完善的污水處理流程。

以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。