本發(fā)明涉及一種廢水的處理方法和處理系統(tǒng)，具體涉及一種綜合電鍍廢水的處理方法及其處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

綜合電鍍廢水處理在處理工藝中常使用化學沉淀法、電解法、普通離子交換法等處理方法。但上述處理方法存在一定的局限性并且不能做到零排放。

化學沉淀法是現(xiàn)在處理綜合電鍍廢水經(jīng)常使用的方法，該方法需要加入大量的酸堿，同時需要加入硫酸亞鐵、聚合氯化鋁，從而增加了水排放的含鹽率，且水中殘留的金屬離子的排放仍然難以達到標準。因此，由于廢水排放標準規(guī)定的受控物含量極低，要達到排放標準需要投入超量的化學藥品，成本高，且廢水無法作為工藝用水回收使用。此外，化學沉降法無法對廢水中的金屬離子進行直接回收，同時還將產(chǎn)生大量的污泥，污泥中含有大量金屬離子，污泥需再次處理，造成二次污染。

電解法的處理工藝成熟，運行穩(wěn)定，但由于排放標準規(guī)定的受控物含量極低，所以該處理方法在電解廢水時耗電量較大，處理成本高，并且易產(chǎn)生有毒氣體，難以處理到達標排放。

普通離子交換法采用有機骨架離子交換樹脂，可以有效去除廢水中的各種有害離子，同時水可以回用，但是該處理方法所需要的樹脂用量大，再生液處理困難，需消耗大量的酸堿，處理成本高；且樹脂在再生過程中，由于樹脂的再生、產(chǎn)生的收縮與膨脹而造成樹脂的大量破裂，經(jīng)濟性不高。如使用反滲透膜濃縮處理電鍍廢水，同時純水回用，但是該工藝只應(yīng)用于單一高價離子的廢水系統(tǒng)處理，所以使用有其局限性。

可以看出，目前針對綜合電鍍廢水的各種處理方法均存在諸多問題，即使對各電鍍廠的現(xiàn)有設(shè)備充分利用仍然無法達到廢水的大部分或全部回用，而且對在廢水中的有價值金屬無法進行有效分離和回收。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題和缺陷，提供一種操作簡單、運行穩(wěn)定、成本低廉、處理效率高的綜合電鍍廢水處理方法及相應(yīng)的處理系統(tǒng)，從而達到電鍍生產(chǎn)綜合電鍍廢水的零排放或低排放，同時對廢水中各金屬離子實現(xiàn)較高純度的回收，節(jié)約電鍍行業(yè)生產(chǎn)用水量，顯著減少電鍍行業(yè)對環(huán)境的污染，減少酸堿的使用量，可有效節(jié)約資源降低生產(chǎn)成本并實現(xiàn)設(shè)備投資的回收，推動和促進電鍍行業(yè)的清潔化生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種綜合電鍍廢水處理方法，其特征在于，所述處理方法依次序包括：

(1)將綜合電鍍廢水進行預處理，得到預處理水；

(2)將步驟(1)得到的預處理水進行生化處理，得到生化處理水；

(3)將步驟(2)得到的生化處理水進行濃縮處理，得到濃縮處理高鹽濃水和回用水；

(4)將步驟(3)得到的濃縮處理高鹽濃水進行蒸發(fā)結(jié)晶處理，得到回用水和結(jié)晶物；

其中回用水標準為：ph6-8，電導率≤50，cod≤30，濁度≤1。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中，

所述綜合電鍍廢水ph3-6，其含有鋅、ss及cod；

優(yōu)選地，所述預處理的步驟為：

(1-1)將綜合電鍍廢水引入ph調(diào)節(jié)池，加入氫氧化鈉至ph為9-12；

(1-2)將步驟(1-1)處理后的廢水引入化學反應(yīng)池，加入混凝劑，后加入絮凝劑，攪拌20-30min；

(1-3)將步驟(1-2)處理后的廢水引入精密控制高效沉淀系統(tǒng)；

優(yōu)選地，所述步驟(1-1)中，加入濃度為10％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph；

優(yōu)選地，所述步驟(1-2)中，所述混凝劑為無機混凝劑，更優(yōu)選為fecl3；

優(yōu)選地，所述絮凝劑為有機絮凝劑，更優(yōu)選為pam；優(yōu)選地，所述加入混凝劑和絮凝劑之間的時間間隔為20-40min；

優(yōu)選地，經(jīng)步驟(1-2)處理的廢水ph為8-9；

優(yōu)選地，所述步驟(1-3)中，所述精密控制高效沉淀系統(tǒng)由配水系統(tǒng)、沉淀處理池、斜管、出水堰、污泥斗依次連接組成；優(yōu)選地，將步驟(1-2)處理后的廢水依次引入所述配水系統(tǒng)、沉淀處理池、斜管；經(jīng)上述處理后的上清液進入出水堰得到預處理水，得到的污泥沉入污泥斗；優(yōu)選地，所述沉淀處理池的壓力為2-3mpa。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述生化處理步驟為：將步驟(1)得到的預處理水依次進入?yún)捬醭?、好氧池、膜生物反?yīng)器；

優(yōu)選地，所述厭氧池中包含厭氧菌；優(yōu)選地，所述厭氧菌選自酵母菌、硝酸鹽菌、梭桿菌或擬桿菌中的一種或多種；

優(yōu)選地，所述酵母菌、硝酸鹽菌、梭桿菌或擬桿菌經(jīng)馴化使其具有耐鹽性；

優(yōu)選地，所述好氧池中包含好氧微生物；

優(yōu)選地，所述氧微生物選自芽孢桿菌、根瘤菌、硝化菌或霉菌中的一種或多種；

優(yōu)選地，所述芽孢桿菌、根瘤菌、硝化菌或霉菌經(jīng)馴化使其具有耐鹽性；

優(yōu)選地，所述膜生物反應(yīng)器由中空纖維膜組件和膜池組成；優(yōu)選地，所述中空纖維膜組件位于所述膜池中；

優(yōu)選地，所述中空纖維膜孔徑為0.01-0.1μm；

優(yōu)選地，所述生化處理后ph為6-8。

優(yōu)選地，所述步驟(3)中，所述濃縮處理步驟為：將步驟(2)得到的生化處理水依次經(jīng)過一級納濾系統(tǒng)、一級反滲透系統(tǒng)、二級反滲透系統(tǒng)；

優(yōu)選地，所述一級納濾系統(tǒng)由精密過濾器和一級納濾膜依次連接組成；

優(yōu)選地，所述精密過濾器的濾芯為熔噴式pp棉；

優(yōu)選地，所述精密微孔過濾器的濾芯孔徑為5μm；

優(yōu)選地，所述一級納濾膜為工業(yè)級高脫鹽率納濾膜；

優(yōu)選地，所述一級納濾膜的孔徑為1-2nm；

優(yōu)選地，所述一級納濾膜對鈉離子的截留率為50-70％；

優(yōu)選地，所述一級納濾膜對重金屬離子及鹽分的截留率＞97％；

優(yōu)選地，所述一級納濾系統(tǒng)的進膜壓力為1.0-1.5mpa；

優(yōu)選地，所述一級納濾系統(tǒng)的相對分子質(zhì)量截留范圍為150-300道爾頓；

優(yōu)選地，所述進入一級納濾系統(tǒng)的水的ph為6-8；

優(yōu)選地，所述一級納濾系統(tǒng)的透過液可作為回用水使用；

優(yōu)選地，所述一級納濾系統(tǒng)的濃縮液進入一級反滲透系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述步驟(3)中，所述一級反滲透系統(tǒng)由精密過濾器和一級反滲透膜依次連接組成；

優(yōu)選地，所述精密過濾器的濾芯為熔噴式pp棉；

優(yōu)選地，所述精密微孔過濾器的濾芯孔徑為5μm；

優(yōu)選地，所述一級反滲透膜為苦咸水反滲透膜；

優(yōu)選地，所述一級反滲透膜對重金屬離子及鹽分的截留率＞98％；

優(yōu)選地，所述一級反滲透膜的孔徑為0.1-1nm；

優(yōu)選地，所述一級反滲透系統(tǒng)的進膜壓力為1.8mpa；

優(yōu)選地，所述進入一級反滲透系統(tǒng)的水的ph為5-6；

優(yōu)選地，所述一級反滲透系統(tǒng)中通過加入鹽酸來調(diào)整ph；

優(yōu)選地，加入濃度為0.2-0.5％的鹽酸調(diào)節(jié)ph；

優(yōu)選地，所述一級反滲透系統(tǒng)的透過液返回一級納濾系統(tǒng)；

優(yōu)選地，所述一級反滲透系統(tǒng)的濃縮液進入二級反滲透系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述步驟(3)中，所述二級反滲透系統(tǒng)由精密過濾器和二級反滲透膜依次連接組成；

優(yōu)選地，所述精密過濾器的濾芯為熔噴式pp棉；

優(yōu)選地，所述精密微孔過濾器的濾芯孔徑為5μm；

優(yōu)選地，所述二級反滲透膜為海水反滲透膜；

優(yōu)選地，所述二級反滲透膜對重金屬離子及鹽分的截留率＞99.5％；

優(yōu)選地，所述二級反滲透膜的孔徑為0.1-1nm；

優(yōu)選地，所述二級反滲透系統(tǒng)的進膜壓力為4-5mpa；

優(yōu)選地，所述進入二級反滲透系統(tǒng)的水的ph為6-8；

優(yōu)選地，所述二級反滲透系統(tǒng)中通過加入鹽酸來調(diào)整ph；

優(yōu)選地，所述鹽酸的濃度為0.2-0.5％；

優(yōu)選地，所述二級反滲透系統(tǒng)的透過液返回一級納濾系統(tǒng)；

優(yōu)選地，所述二級反滲透系統(tǒng)的濃縮液為所述高鹽濃水。

優(yōu)選地，所述步驟(4)中，所述蒸發(fā)結(jié)晶處理步驟為：將步驟(3)得到的高鹽濃水依次經(jīng)過換熱器、濃縮蒸發(fā)器、蒸發(fā)結(jié)晶器；

優(yōu)選地，所述換熱器的操作溫度為80-100℃；

優(yōu)選地，所述換熱器的操作壓力為0.05-0.1mpa；

優(yōu)選地，所述濃縮蒸發(fā)器由加熱室、分離室、循環(huán)室、布液器、除沫器依次連接組成；

優(yōu)選地，所述蒸發(fā)結(jié)晶器由分離室、鹽腿、稠厚器、結(jié)晶釜依次連接組成；

優(yōu)選地，所述高鹽濃水經(jīng)過濃縮蒸發(fā)器后的冷凝水返回所述二級反滲透系統(tǒng)；

優(yōu)選地，所述高鹽濃水經(jīng)過濃縮蒸發(fā)器后得到濃縮高鹽濃水；

優(yōu)選地，所述濃縮高鹽濃水的含鹽量為30-35％；

優(yōu)選地，所述濃縮高鹽濃水經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶器后得到結(jié)晶物和冷凝水；優(yōu)選地，所述結(jié)晶物為硫酸鈉和/或氯化鈉；優(yōu)選地，所述冷凝水作為回用水使用。

本發(fā)明還提供一種本發(fā)明所述綜合電鍍廢水處理方法的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括依次連通的預處理單元、生化處理單元、濃縮處理單元和蒸發(fā)結(jié)晶處理單元。

優(yōu)選地，所述預處理單元包括依次連通的ph調(diào)節(jié)池、化學反應(yīng)池、精密控制高效沉淀系統(tǒng)；所述精密控制高效沉淀系統(tǒng)由配水系統(tǒng)、沉淀處理池、斜管、出水堰、污泥斗依次連接組成。

優(yōu)選地，所述生化處理單元包括依次連通的厭氧池、好氧池、膜生物反應(yīng)器；

優(yōu)選地，所述膜生物反應(yīng)器由中空纖維膜組件和膜池組成；

優(yōu)選地，所述中空纖維膜組件位于所述膜池中；

優(yōu)選地，所述中空纖維膜孔徑為0.01-0.1μm。

優(yōu)選地，所述濃縮處理單元包括依次連通的一級納濾系統(tǒng)、一級反滲透系統(tǒng)、二級反滲透系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述一級納濾系統(tǒng)由精密過濾器和一級納濾膜依次連接組成；

優(yōu)選地，所述精密過濾器的濾芯為熔噴式pp棉；

優(yōu)選地，所述精密過濾器的濾芯孔徑為5μm；

所述一級納濾膜為工業(yè)級高脫鹽率納濾膜；

優(yōu)選地，所述一級納濾膜的孔徑為1-2nm；

優(yōu)選地，所述一級納濾膜對鈉離子的截留率為50-70％；

優(yōu)選地，所述一級納濾膜對重金屬離子及鹽分的截留率＞97％；

優(yōu)選地，所述一級納濾系統(tǒng)的進膜壓力為1.0-1.5mpa；

優(yōu)選地，所述一級納濾系統(tǒng)的相對分子質(zhì)量截留范圍為150-300道爾頓；

優(yōu)選地，所述進入一級納濾系統(tǒng)的水的ph為6-8。

優(yōu)選地，所述一級反滲透系統(tǒng)由精密過濾器和一級反滲透膜依次連接組成；

優(yōu)選地，所述精密過濾器的濾芯為熔噴式pp棉；

優(yōu)選地，所述精密過濾器的濾芯孔徑為5μm；

優(yōu)選地，所述一級反滲透膜為苦咸水反滲透膜；

優(yōu)選地，所述一級反滲透膜對重金屬離子及鹽分的截留率＞98％；

優(yōu)選地，所述一級反滲透膜的孔徑為0.1-1nm；

優(yōu)選地，所述一級反滲透系統(tǒng)的進膜壓力為1.8mpa；

優(yōu)選地，所述進入一級反滲透系統(tǒng)的水的ph為5-6；

優(yōu)選地，所述一級反滲透系統(tǒng)中通過加入鹽酸來調(diào)整ph；

優(yōu)選地，所述鹽酸的濃度為0.2-0.5％。

優(yōu)選地，所述二級反滲透系統(tǒng)由精密過濾器和二級反滲透膜依次連接組成；

優(yōu)選地，所述精密過濾器的濾芯為熔噴式pp棉；

優(yōu)選地，所述精密過濾器的濾芯孔徑為5μm；

優(yōu)選地，所述二級反滲透膜為海水反滲透膜；

優(yōu)選地，所述二級反滲透膜對重金屬離子及鹽分的截留率＞99.5％；

優(yōu)選地，所述二級反滲透膜的孔徑為0.1-1nm；

優(yōu)選地，所述二級反滲透系統(tǒng)的進膜壓力為4-5mpa；

優(yōu)選地，所述進入二級反滲透系統(tǒng)的水的ph為6-8；

優(yōu)選地，所述二級反滲透系統(tǒng)中通過加入鹽酸來調(diào)整ph；

優(yōu)選地，所述鹽酸的濃度為0.2-0.5％。

優(yōu)選地，所述蒸發(fā)結(jié)晶單元包括依次連通的換熱器、濃縮蒸發(fā)器、蒸發(fā)結(jié)晶器；

優(yōu)選地，所述換熱器的操作溫度為80-100℃；

優(yōu)選地，所述換熱器的操作壓力為0.05-0.1mpa；

優(yōu)選地，所述濃縮蒸發(fā)器由加熱室、分離室、循環(huán)室、布液器、除沫器依次連接組成；

優(yōu)選地，所述蒸發(fā)結(jié)晶器由分離室、鹽腿、稠厚器、結(jié)晶釜依次連接組成。

本發(fā)明所述綜合電鍍廢水處理方法或本發(fā)明所述綜合電鍍廢水處理方法處理系統(tǒng)在處理綜合電鍍廢水中的應(yīng)用。

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)中綜合電鍍廢水處理中存在的缺陷，提供的綜合電鍍廢水的處理方法為：

本發(fā)明所述綜合電鍍廢水污染物來源分析：綜合電鍍廢水主要來源于鍍鋅工序后鍍件清洗、過濾機清洗、極板的清洗等過程產(chǎn)生的清洗水，其主要含有鋅離子、ss、cod等污染物。

本發(fā)明所述綜合電鍍廢水預處理工藝：

所述綜合電鍍廢水需考慮ph值控制條件和金屬離子共存時相互作用的影響，該綜合電鍍廢水中含有銅、少量的鎳、鋅等金屬離子，當調(diào)節(jié)廢水ph至9-12時，投加混凝劑和絮凝劑，通過混凝劑和絮凝劑的網(wǎng)捕、架橋等作用使銅及少量的鎳、鋅等金屬離子進行絮凝反應(yīng)，形成無機沉淀絮體，再經(jīng)過精密控制高效沉淀系統(tǒng)將其分離出來。

將綜合電鍍廢水引入ph調(diào)節(jié)池，加入氫氧化鈉至ph為9-12；將處理后的廢水引入化學反應(yīng)池，加入混凝劑，后加入絮凝劑，攪拌20-30min；將處理后的廢水引入精密控制高效沉淀系統(tǒng)；所述精密控制高效沉淀系統(tǒng)由配水系統(tǒng)、沉淀處理池、斜管、出水堰、污泥斗依次連接組成；將處理后的廢水依次引入所述配水系統(tǒng)、沉淀處理池、斜管；經(jīng)上述處理后的上清液進入出水堰得到預處理水，污泥沉入污泥斗；上述精密控制高效沉淀系統(tǒng)為了增大沉淀面積，縮短沉淀時間，提高沉淀效率，通過精密控制高效沉淀系統(tǒng)的水力布水、高效沉降等作用，高效的沉淀絮體及ss，同時于池內(nèi)設(shè)置所述斜管，使下沉顆粒不受穩(wěn)流影響的干擾，達到快速沉淀效果，所述精密控制高效沉淀系統(tǒng)的處理能力比一般的沉淀池大3-7倍，池底的污泥通過設(shè)置的靜壓排泥裝置排入污泥池進一步濃縮，然后泵入污泥壓濾機壓濾，泥餅根據(jù)性質(zhì)再處理，可去除約80％的懸浮物、40-70％的油類，并使出水濁度<30ntu，cod下降40-60％等；

本發(fā)明所述綜合電鍍廢水生化處理工藝：將預處理水依次進入?yún)捬醭亍⒑醚醭?、膜生物反?yīng)器；經(jīng)過a/o/mbr的生物降解作用，去除廢水中大部分的cod、氨氮及ss等物質(zhì)；本發(fā)明所述厭氧工藝在無溶解氧條件下或缺氧條件下，利用厭氧菌的作用，使有機物發(fā)生水解、酸化，去除廢水中的有機物，提高污水的可生化性，有利于后續(xù)的好氧處理工藝；本發(fā)明所述好氧工藝是在有氧條件下，有機物在好氧微生物的作用下氧化分解，有機物濃度下降，微生物量增加，污水中的有機物，首先被吸附在活性污泥和生物膜表面，并與微生物細胞表面接觸，小分子的有機物能夠直接透過細胞壁進入微生物體內(nèi)，而大分子有機物則必須在細胞外酶-水解酶的作用下被水解為小分子后再被微生物攝入細胞體內(nèi)。有機物最終被分解成co2和h2o；本發(fā)明所述膜生物反應(yīng)器由中空纖維膜組件和膜池組成；優(yōu)選地，所述中空纖維膜組件位于所述膜池中；膜組件放置于膜池中，于池中進行曝氣，由于中空纖維膜小于0.1微米的孔徑，可以將菌膠團和游離細菌全部保留在膜池中，從而達到泥水分離，各種懸浮顆粒、細菌、藻類、濁度及有機物均得到有效的去除，保證了出水懸浮物接近零的優(yōu)良出水水質(zhì)。膜生物反應(yīng)器的高效截留作用，可以有效截留硝化菌，使硝化反應(yīng)順利進行，有效去除氨氮；同時可以截留難于降解的大分子有機物，延長其在生化反應(yīng)池中的停留時間，使之得到最大限度的分解。

本發(fā)明所述綜合電鍍廢水濃縮處理工藝：將生化處理水依次經(jīng)過一級納濾系統(tǒng)、一級反滲透系統(tǒng)、二級反滲透系統(tǒng)；本發(fā)明為實現(xiàn)含鋅廢水的零排放，在生化處理系統(tǒng)后端設(shè)置濃縮處理系統(tǒng)，用來處理生化處理系統(tǒng)產(chǎn)生的濃鹽水；本發(fā)明所述濃縮處理系統(tǒng)為多級濃縮、納濾/反滲透濃縮結(jié)合的工藝，通過膜的逐級濃縮，使高鹽含量廢水的水量逐漸降低(所獲得的高鹽濃水含鹽量為40-60g/l)從而降低了后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的投資及運行費用；該濃縮處理工藝使得后續(xù)的蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中需要處理的濃鹽水，比常規(guī)的濃縮處理系統(tǒng)減少了80％，使整個廢水處理系統(tǒng)的投資成本減少了20-30％，廢水處理的運行成本減少了30-40％，使系統(tǒng)的自動化程度提高。

本發(fā)明所述綜合電鍍廢水蒸發(fā)結(jié)晶處理工藝：將濃縮處理得到的高鹽濃水依次經(jīng)過換熱器、濃縮蒸發(fā)器、蒸發(fā)結(jié)晶器；本發(fā)明將廢水處理至蒸發(fā)結(jié)晶階段后全部回用，做到含鋅廢水的零排放；廢水先進入所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中的換熱器中，經(jīng)過熱交換，除掉廢水中的o2和co2氣體，換熱后的廢水進入濃縮蒸發(fā)器內(nèi)進行蒸發(fā)濃縮，當廢水含鹽濃度至30-35％時即在產(chǎn)生硫酸鈉和氯化鈉結(jié)晶之前，將該廢水送至蒸發(fā)結(jié)晶器，得到結(jié)晶物和冷凝水，冷凝水作為回用水使用。本發(fā)明所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)利用機械增溫設(shè)備造成廢水蒸發(fā)部分的負壓，可以節(jié)省能源，而經(jīng)過壓縮的廢水蒸汽增溫增壓進入濃縮蒸發(fā)器的管外，把潛熱傳遞給管子，其本身凝結(jié)成冷凝水，同時管內(nèi)的含鹽廢水蒸發(fā)。本發(fā)明所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的特點是體積小，占地少，能耗低，熱效率高，一般一噸廢水的耗電量為16-20kwh，其熱效率是單效閃蒸系統(tǒng)的27倍，是四效閃蒸系統(tǒng)的7倍，是目前最先進的蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，其所產(chǎn)生的結(jié)晶物可經(jīng)處理或送相關(guān)部門提純利用，其主要成分為硫酸鈉和氯化鈉。

上述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的優(yōu)點如下：(1)該系統(tǒng)采用混程給水使相同造水噸位裝置的噸水電耗較國外工藝減少40-50％；(2)由于該系統(tǒng)混程給水，經(jīng)過濃縮處理系統(tǒng)的高鹽濃水從蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的高溫效依次進入低溫效，濃度逐漸升高，溫度逐漸降低。避免了國外工藝中，由低溫效向高溫效循環(huán)給水引起的在高溫效給水濃度升高，有效減輕了高溫效的結(jié)垢和腐蝕情況；(3)經(jīng)過濃縮處理系統(tǒng)的高鹽濃水在濃縮蒸發(fā)器上分布均勻，避免了現(xiàn)有蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中噴頭式給水不均勻易堵塞的缺點；(4)真空系統(tǒng)采用差壓抽氣裝置，各效間準確形成設(shè)計壓差，使得該系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠。

本發(fā)明所述綜合電鍍廢水處理方法的處理系統(tǒng)，采用可編程邏輯控制器，同時實現(xiàn)電氣和儀表自動控制和監(jiān)測，采用工控機，對系統(tǒng)的運行工藝狀態(tài)和運行參數(shù)進行監(jiān)測。此外，所述系統(tǒng)中的膜系統(tǒng)定期采用透過液沖洗以沖洗膜面的污染物，保護膜；并建立在線的化學清洗系統(tǒng)，可以保證系統(tǒng)長期、穩(wěn)定、高效運行。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于綜合電鍍廢水的常規(guī)處理技術(shù)有化學沉淀技術(shù)、生物處理技術(shù)和膜分離技術(shù)，常規(guī)技術(shù)主要按照“達標排放”的路線設(shè)計，與本發(fā)明相比存在以下不足：

(1)常規(guī)技術(shù)系統(tǒng)廢水回用率為60％，其中，水資源未充分循環(huán)利用，廢水處理后排放增加了周邊環(huán)境的負荷；

(2)常規(guī)生化處理技術(shù)中微生物對鹽分的耐受性差，污泥濃度一般為3000mg/l，本發(fā)明技術(shù)中生化系統(tǒng)的污泥濃度為7000-8000mg/l。

(3)重金屬離子尚未100％去除，環(huán)境污染依然存在；

(4)膜濃縮系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水需再次處理，否則會造成二層污染；

(5)常規(guī)技術(shù)回用水電導率為200-300μs/cm，本發(fā)明技術(shù)回用水電導率≤50μs/cm。

本發(fā)明所述綜合電鍍廢水處理方法、處理系統(tǒng)的有益效果：

(1)本發(fā)明所述綜合電鍍廢水預處理工藝根據(jù)各種重金屬離子反應(yīng)的條件不同，采用ph、orp等在線監(jiān)測儀表，自動控制計量泵定量加藥，投加藥劑與廢水充分反應(yīng)，并通過精密控制高效沉淀系統(tǒng)進行固液分離處理，重金屬離子去除率可達99.99％。

(2)本發(fā)明所述綜合電鍍廢水生化工藝采用a/o/mbr工藝，系統(tǒng)由生化池、膜組件和膜池組成，可以將活性污泥全部保留在膜池中，各種懸浮顆粒、細菌、有機物等各種污染物停留時間長，從而被充分去除，保證了出水水質(zhì)優(yōu)良，ss幾乎為零。本工藝容積負荷高，對水質(zhì)水量適應(yīng)力強，采用經(jīng)馴化具有耐鹽的特種微生物對含鹽量高且含有難降解cod的廢水去除效率高，脫氮效果好。

(3)本發(fā)明所述綜合電鍍廢水濃縮工藝采用特種膜濃縮技術(shù)將廢水中的鹽分按照脫鹽濃縮和精脫鹽濃縮結(jié)合的技術(shù)將廢水濃縮30倍以上，深度處理系統(tǒng)的產(chǎn)水可直接回用于生產(chǎn)。特種膜濃縮技術(shù)在具有高流速下仍具有高效脫鹽率、具有較高機械強度和使用壽命、能在較低操作壓力下發(fā)揮功能、化學穩(wěn)定性好，性價比高的特點。

(4)本發(fā)明所述綜合電鍍廢水蒸發(fā)結(jié)晶采用德國特種蒸汽壓縮技術(shù)，由蒸餾水熱交換器、濃縮蒸發(fā)器、結(jié)晶器及離心機等組成，當蒸發(fā)器處理廢水時，蒸發(fā)廢水所需的熱能再蒸汽冷凝和冷凝水冷卻時釋放熱能所提供，在運行過程中，沒有潛熱的流失，使廢水實現(xiàn)低溫負壓蒸發(fā)。在壓縮機壓縮時壓力和溫度提升，高焓值蒸汽重新作為熱源可充分回收蒸餾水和濃液熱量，節(jié)省能耗。蒸發(fā)時采用管外蒸發(fā)，不僅效率高且管內(nèi)永不積垢。

附圖說明

以下，結(jié)合附圖來詳細說明本發(fā)明的實施方案，其中：

圖1是本發(fā)明所述綜合電鍍廢水處理系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

以下參照具體的實施例來說明本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明，其不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。

下述實施例中的實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的原料、試劑材料等，如無特殊說明，均為市售購買產(chǎn)品。

一、本發(fā)明所述綜合電鍍廢水污染物來源分析：綜合電鍍廢水主要來源于鍍鋅工序后鍍件清洗、過濾機清洗、極板的清洗等過程產(chǎn)生的清洗水，其主要含有鋅離子、ss、cod等污染物。

二、本發(fā)明所述綜合電鍍廢水預處理工藝：將綜合電鍍廢水引入ph調(diào)節(jié)池，加入氫氧化鈉至ph為9-12；將處理后的廢水引入化學反應(yīng)池，加入混凝劑，后加入絮凝劑，攪拌20-30min；將處理后的廢水引入精密控制高效沉淀系統(tǒng)；所述精密控制高效沉淀系統(tǒng)由配水系統(tǒng)、沉淀處理池、斜管、出水堰、污泥斗依次連接組成；將處理后的廢水依次引入所述配水系統(tǒng)、沉淀處理池、斜管；經(jīng)上述處理后的上清液進入出水堰得到預處理水，污泥沉入污泥斗；上述精密控制高效沉淀系統(tǒng)為了增大沉淀面積，縮短沉淀時間，提高沉淀效率，通過精密控制高效沉淀系統(tǒng)的水力布水、高效沉降等作用，高效的沉淀絮體及ss，同時于池內(nèi)設(shè)置所述斜管，使下沉顆粒不受穩(wěn)流影響的干擾，達到快速沉淀效果，所述精密控制高效沉淀系統(tǒng)的處理能力比一般的沉淀池大3-7倍，池底的污泥通過設(shè)置的靜壓排泥裝置排入污泥池進一步濃縮，然后泵入污泥壓濾機壓濾，泥餅根據(jù)性質(zhì)再處理，可去除約80％的懸浮物、40-70％的油類，并使出水濁度<30ntu，cod下降40-60％等；

三、本發(fā)明所述綜合電鍍廢水生化處理工藝：將預處理水依次進入?yún)捬醭?、好氧池、膜生物反?yīng)器；經(jīng)過a/o/mbr的生物降解作用，去除廢水中大部分的cod、氨氮及ss等物質(zhì)；本發(fā)明所述厭氧工藝在無溶解氧條件下或缺氧條件下，利用厭氧菌的作用，使有機物發(fā)生水解、酸化，去除廢水中的有機物，提高污水的可生化性，有利于后續(xù)的好氧處理工藝；本發(fā)明所述好氧工藝是在有氧條件下，有機物在好氧微生物的作用下氧化分解，有機物濃度下降，微生物量增加，污水中的有機物，首先被吸附在活性污泥和生物膜表面，并與微生物細胞表面接觸，小分子的有機物能夠直接透過細胞壁進入微生物體內(nèi)，而大分子有機物則必須在細胞外酶-水解酶的作用下被水解為小分子后再被微生物攝入細胞體內(nèi)。有機物最終被分解成co2和h2o；本發(fā)明所述膜生物反應(yīng)器由中空纖維膜組件和膜池組成；優(yōu)選地，所述中空纖維膜組件位于所述膜池中；膜組件放置于膜池中，于池中進行曝氣，由于中空纖維膜小于0.1微米的孔徑，可以將菌膠團和游離細菌全部保留在膜池中，從而達到泥水分離，各種懸浮顆粒、細菌、藻類、濁度及有機物均得到有效的去除，保證了出水懸浮物接近零的優(yōu)良出水水質(zhì)。膜生物反應(yīng)器的高效截留作用，可以有效截留硝化菌，使硝化反應(yīng)順利進行，有效去除氨氮；同時可以截留難于降解的大分子有機物，延長其在生化反應(yīng)池中的停留時間，使之得到最大限度的分解。

四、本發(fā)明所述綜合電鍍廢水濃縮處理工藝：將生化處理水依次經(jīng)過一級納濾系統(tǒng)、一級反滲透系統(tǒng)、二級反滲透系統(tǒng)；本發(fā)明為實現(xiàn)含鋅廢水的零排放，在生化處理系統(tǒng)后端設(shè)置濃縮處理系統(tǒng)，用來處理生化處理系統(tǒng)產(chǎn)生的濃鹽水；本發(fā)明所述濃縮處理系統(tǒng)為多級濃縮、納濾/反滲透濃縮結(jié)合的工藝，通過膜的逐級濃縮，使高鹽含量廢水的水量逐漸降低(所獲得的高鹽濃水含鹽量為40-60g/l)從而降低了后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的投資及運行費用；該濃縮處理工藝使得后續(xù)的蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中需要處理的濃鹽水，比常規(guī)的濃縮處理系統(tǒng)減少了80％，使整個廢水處理系統(tǒng)的投資成本減少了20-30％，廢水處理的運行成本減少了30-40％，使系統(tǒng)的自動化程度提高。

五、本發(fā)明所述綜合電鍍廢水蒸發(fā)結(jié)晶處理工藝：將濃縮處理得到的高鹽濃水依次經(jīng)過換熱器、濃縮蒸發(fā)器、蒸發(fā)結(jié)晶器；本發(fā)明將廢水處理至蒸發(fā)結(jié)晶階段后全部回用，做到含鋅廢水的零排放；廢水先進入所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中的換熱器中，經(jīng)過熱交換，除掉廢水中的o2和co2氣體，換熱后的廢水進入濃縮蒸發(fā)器內(nèi)進行蒸發(fā)濃縮，當廢水含鹽濃度至30-35％時即在產(chǎn)生硫酸鈉和氯化鈉結(jié)晶之前，將該廢水送至蒸發(fā)結(jié)晶器，得到結(jié)晶物和冷凝水，冷凝水作為回用水使用。本發(fā)明所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)利用機械增溫設(shè)備造成廢水蒸發(fā)部分的負壓，可以節(jié)省能源，而經(jīng)過壓縮的廢水蒸汽增溫增壓進入濃縮蒸發(fā)器的管外，把潛熱傳遞給管子，其本身凝結(jié)成冷凝水，同時管內(nèi)的含鹽廢水蒸發(fā)。本發(fā)明所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的特點是體積小，占地少，能耗低，熱效率高，一般一噸廢水的耗電量為16-20kwh，其熱效率是單效閃蒸系統(tǒng)的27倍，是四效閃蒸系統(tǒng)的7倍，是目前最先進的蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，其所產(chǎn)生的結(jié)晶物可經(jīng)處理或送相關(guān)部門提純利用，其主要成分為硫酸鈉和氯化鈉。

本發(fā)明以下實施例的工藝流程，其基本處理流程為：電鍍綜合電鍍廢水→預處理工藝→生化處理工藝→進入?yún)捬醭亍M入好氧池→膜生物反應(yīng)器→增壓→一級納濾膜分離→增壓→一級反滲透膜分離→增壓→二級反滲透膜分離，分離后高鹽濃水進入蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)；在蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中，高鹽濃水經(jīng)過濃縮蒸發(fā)器處理產(chǎn)生的冷凝水，可滿足車間回用水的水質(zhì)要求。

實施例1

(1)綜合電鍍廢水進行預處理，得到預處理水

首先取綜合電鍍廢水，該綜合廢水主要來源于鍍鋅工序后鍍件清洗、過濾機清洗、極板的清洗等過程產(chǎn)生的清洗水，其主要含有鋅離子、ss、cod等污染物。

將綜合電鍍廢水引入ph調(diào)節(jié)池，加入濃度為10％的氫氧化鈉溶液至ph為9-12；將處理后的廢水引入化學反應(yīng)池，加入混凝劑fecl3，后加入絮凝劑pam，攪拌20-30min；將處理后的廢水引入精密控制高效沉淀系統(tǒng)；所述精密控制高效沉淀系統(tǒng)由配水系統(tǒng)、沉淀處理池、斜管、出水堰、污泥斗依次連接組成；將處理后的廢水依次引入所述配水系統(tǒng)、沉淀處理池、斜管；經(jīng)上述處理后的上清液進入出水堰得到預處理水，污泥沉入污泥斗；上述精密控制高效沉淀系統(tǒng)為了增大沉淀面積，縮短沉淀時間，提高沉淀效率，通過精密控制高效沉淀系統(tǒng)的水力布水、高效沉降等作用，高效的沉淀絮體及ss，同時于池內(nèi)設(shè)置所述斜管，使下沉顆粒不受穩(wěn)流影響的干擾，達到快速沉淀效果，所述精密控制高效沉淀系統(tǒng)的處理能力比一般的沉淀池大3-7倍，池底的污泥通過設(shè)置的靜壓排泥裝置排入污泥池進一步濃縮，然后泵入污泥壓濾機壓濾，泥餅根據(jù)性質(zhì)再處理，可去除約80％的懸浮物、40-70％的油類，并使出水濁度<30ntu，cod下降40-60％等；

(2)將所述預處理水進行生化處理，得到生化處理水

將所述預處理水依次進入?yún)捬醭亍⒑醚醭?、膜生物反?yīng)器；其中，厭氧池中包含厭氧菌，所述厭氧菌選自酵母菌、硝酸鹽菌、梭桿菌或擬桿菌中的一種或多種；所述酵母菌、硝酸鹽菌、梭桿菌或擬桿菌經(jīng)馴化使其具有耐鹽性；其中好氧池中包含好氧微生物；所述好氧微生物選自芽孢桿菌、根瘤菌、硝化菌或霉菌中的一種或多種所述芽孢桿菌、根瘤菌、硝化菌或霉菌經(jīng)馴化使其具有耐鹽性；后進入膜生物反應(yīng)器，所述膜生物反應(yīng)器由中空纖維膜(中空纖維膜的孔徑為0.01-0.1μm)組件和膜池組成；膜組件放置于膜池中，于池中進行曝氣，所述生化處理后ph為6-8，能去除廢水中大部分的cod、氨氮及ss等物質(zhì)；本發(fā)明所述厭氧工藝在無溶解氧條件下或缺氧條件下，利用厭氧菌的作用，使有機物發(fā)生水解、酸化，去除廢水中的有機物，提高污水的可生化性，有利于后續(xù)的好氧處理工藝；本發(fā)明所述好氧工藝是在有氧條件下，有機物在好氧微生物的作用下氧化分解，有機物濃度下降，微生物量增加，污水中的有機物，首先被吸附在活性污泥和生物膜表面，并與微生物細胞表面接觸，小分子的有機物能夠直接透過細胞壁進入微生物體內(nèi)，而大分子有機物則必須在細胞外酶-水解酶的作用下被水解為小分子后再被微生物攝入細胞體內(nèi)。有機物最終被分解成co2和h2o；本發(fā)明所述膜生物反應(yīng)器由中空纖維膜組件和膜池組成，膜組件放置于膜池中，于池中進行曝氣，由于中空纖維膜小于0.1微米的孔徑，可以將菌膠團和游離細菌全部保留在膜池中，從而達到泥水分離，各種懸浮顆粒、細菌、藻類、濁度及有機物均得到有效的去除，保證了出水懸浮物接近零的優(yōu)良出水水質(zhì)。膜生物反應(yīng)器的高效截留作用，可以有效截留硝化菌，使硝化反應(yīng)順利進行，有效去除氨氮；同時可以截留難于降解的大分子有機物，延長其在生化反應(yīng)池中的停留時間，使之得到最大限度的分解。

(3)將所述生化處理水進行濃縮處理，得到高鹽濃水和回用水

將生化處理水依次經(jīng)過一級納濾系統(tǒng)、一級反滲透系統(tǒng)、二級反滲透系統(tǒng)；所述一級納濾系統(tǒng)由精密過濾器和一級納濾膜依次連接組成，其中精密過濾器的濾芯為熔噴式pp棉，精密微孔過濾器的孔徑為5μm，該一級納濾膜的孔徑為1nm，待處理的水經(jīng)過一級納濾膜時，對鈉離子的截留率為50％，對重金屬離子及鹽分的截留率為98％；后經(jīng)過一級納濾系統(tǒng)，ph為6-8，進膜壓力為1.5mpa；該一級納濾系統(tǒng)的相對分子質(zhì)量截留范圍為300道爾頓；該一級納濾系統(tǒng)的透過液經(jīng)離子交換可作為回用水繼續(xù)使用；

上述處理水經(jīng)過一級納濾系統(tǒng)的濃縮液進入一級反滲透系統(tǒng)，所述一級反滲透系統(tǒng)由精密過濾器和一級反滲透膜(苦咸水反滲透膜，孔徑為0.1-1nm)依次連接組成，一級反滲透系統(tǒng)的進膜壓力為1.8mpa，通過0.2％的鹽酸調(diào)整ph為5-6，經(jīng)過該一級反滲透膜，對重金屬離子及鹽分的截留率為99％；上述處理水經(jīng)過一級反滲透系統(tǒng)的透過液返回一級納濾系統(tǒng)，其濃縮液進入二級反滲透系統(tǒng)。所述二級反滲透系統(tǒng)由精密過濾器和二級反滲透膜(海水反滲透膜，孔徑為0.1-1nm)依次連接組成；二級反滲透系統(tǒng)的進膜壓力為5mpa，通過0.2％的鹽酸調(diào)整ph為6-8，經(jīng)過該二級反滲透膜，對重金屬離子及鹽分的截留率為99.9％；上述處理水經(jīng)過二級反滲透系統(tǒng)的透過液返回一級納濾系統(tǒng)，其濃縮液為高鹽濃水，高鹽濃水的含鹽量為40g/l。

本發(fā)明為實現(xiàn)綜合電鍍廢水的零排放，在生化處理系統(tǒng)后端設(shè)置濃縮處理系統(tǒng)，用來處理生化處理系統(tǒng)產(chǎn)生的濃鹽水；本發(fā)明所述濃縮處理系統(tǒng)為多級濃縮、納濾/反滲透濃縮結(jié)合的工藝，通過膜的逐級濃縮，使高鹽含量廢水的水量逐漸降低(所獲得的高鹽濃水含鹽量為40g/l)從而降低了后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的投資及運行費用；該濃縮處理工藝使得后續(xù)的蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中需要處理的濃鹽水，比常規(guī)的濃縮處理系統(tǒng)減少了80％，使整個廢水處理系統(tǒng)的投資成本減少了30％，廢水處理的運行成本減少了40％，使系統(tǒng)的自動化程度提高。上述含鋅廢水濃縮處理工藝，經(jīng)精密過濾器和一級納濾系統(tǒng)進行預濃縮，經(jīng)過一級納濾系統(tǒng)的透過液經(jīng)離子交換后可作為回用水使用，所述一級納濾系統(tǒng)的濃縮液進入一級反滲透系統(tǒng)；所述一級反滲透系統(tǒng)的透過液返回一級納濾系統(tǒng)，所述一級反滲透系統(tǒng)的濃縮液進入二級反滲透系統(tǒng)；所述二級反滲透系統(tǒng)的透過液返回一級納濾系統(tǒng)，所述二級反滲透系統(tǒng)的濃縮液為所述高鹽濃水。

(4)將所述高鹽濃水進行蒸發(fā)結(jié)晶處理，得到回用水和結(jié)晶物

將上述高鹽濃水依次經(jīng)過換熱器、濃縮蒸發(fā)器、蒸發(fā)結(jié)晶器；所述換熱器的操作溫度為80-100℃；所述換熱器的操作壓力為0.05-0.1mpa；所述濃縮蒸發(fā)器由加熱室、分離室、循環(huán)室、布液器、除沫器依次連接組成；所述蒸發(fā)結(jié)晶器由分離室、鹽腿、稠厚器、結(jié)晶釜依次連接組成；上述高鹽濃水經(jīng)過濃縮蒸發(fā)器后的冷凝水返回上述二級反滲透系統(tǒng)；高鹽濃水經(jīng)過濃縮蒸發(fā)器后得到的濃縮液為濃縮高鹽濃水，含鹽量為40-60g/l；該濃縮高鹽濃水經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶器后得到結(jié)晶物和冷凝水；得到的結(jié)晶物為硫酸鈉和/或氯化鈉；而冷凝水作為回用水返回車間繼續(xù)使用。

其中，所述濃縮蒸發(fā)器是由相互串聯(lián)的多個蒸發(fā)器組成，低溫(90℃左右)加熱蒸汽被引入第一效，加熱其中的料液，使料液產(chǎn)生比蒸汽溫度低的幾乎等量蒸發(fā)。產(chǎn)生的蒸汽被引入第二效作為加熱蒸汽，使第二效的料液以比第一效更低的溫度蒸發(fā)。這個過程一直重復到最后一效。第一效凝水返回熱源處，其它各效凝水匯集后作為淡化水輸出，一份的蒸汽投入，可以蒸發(fā)出多倍的水出來。同時，料液經(jīng)過由第一效到最末效的依次濃縮，在最末效達到過飽和而結(jié)晶析出。由此實現(xiàn)料液的固液分離。

所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)處理濃水的技術(shù)參數(shù)如下：

(1)淡化水含鹽量(tds)小于10ppm

(2)噸淡化水蒸汽耗量＝(1/效數(shù))/90％t/t

(3)噸淡化水電力消耗2～4kwh/t

本發(fā)明所述一種綜合電鍍廢水處理方法相對于現(xiàn)有技術(shù)不僅使廢水回用率提高到99.67％，同時可大幅降低處理成本、減少固廢產(chǎn)生量和廢水中的金屬離子資源化，徹底實現(xiàn)廢水的零排放。

對比實施例1

(1)首先取綜合電鍍廢水，其ph3-6，其含有鋅、ss及cod；將綜合電鍍廢水引入ph調(diào)節(jié)池，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph，其反應(yīng)時間為20-25min；后將廢水引入化學反應(yīng)池，加入混凝劑pac和絮凝劑pam，攪拌25min。再將廢水引入沉淀系統(tǒng)進行泥水分離，污泥進入污泥處理系統(tǒng)，上清液進入生化系統(tǒng)。

(2)將所述預處理水依次進入?yún)捬醭亍⒑醚醭?、生化沉淀池；其中，厭氧池中包含厭氧菌，其中好氧池中包含好氧微生物；后進入生化沉淀池，所述生化沉淀池由配水區(qū)、污泥區(qū)、分離區(qū)和出水堰組成；生化沉淀池出水ss為30mg/l，cod為50mg/l，生化池出水40％達標排放，60％進入膜濃縮系統(tǒng)。

(3)將生化后出水依次經(jīng)過精密過濾器、反滲透膜裝置；其中精密過濾器的濾芯為pp棉，精密微孔過濾器的孔徑為5μm；反滲透系統(tǒng)的進膜壓力為1.2-1.6mpa，通過鹽酸調(diào)整ph為5-6，經(jīng)過該反滲透膜，對重金屬離子及鹽分的截留率為99％；反滲透膜的濃縮液返回預處理系統(tǒng)再進行處理，反滲透膜透過液電導率200-300μs/cm，約占總廢水的60％，透過液作為回用水回用至生產(chǎn)線。

總之，以上對本發(fā)明具體實施方式的描述并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明作出各種改變或變形，只要不脫離本發(fā)明的精神，均應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的范圍。