技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种工业
废水处理装置,尤其涉及一种
电镀行业废水处理装置。
背景技术
[0002] 随着社会生产
力的不断发展,从生产中产生的废气、废水、废渣大量的排到周边环境中,所引起的污染也日趋严重。电镀、石化、制药是当今全球的三大污染产业。就我国电镀废水而言,全国电镀厂约有一万家左右,每年排放的废水达40亿m3之多。电镀废水中含有大量重
金属离子、氰化物以及有机和无机化合物等有害物质,虽然经过部分有效治理,但仍有大量污染物涌入了江河湖海,或者渗入
土壤底层,污染了
地下水源,破坏生态平衡,危及人类健康。由于电镀废水的水质比较复杂,成分难以控制,其中含有的铬、
铜、铅、锌、铅等重金属离子和氟化物、氰化物难以用生化法降解利用,因此成为工业废水的治理难点。
[0003] 现阶段对于电镀废水的常规处理通常采用化学法+膜法。化学法就是向废水中投加化学药剂,通过化学反应改变水中污染物的化学性质,使其变为无害或易于与水分离的物质,从而达到去除的目的,主要包括化学
氧化法、化学还原法、化学沉淀法、化学中和法。化学法处理电镀废水,技术上较为成熟,具有投资少、处理成本低、操作简单等特点,适应于各类电镀废水的治理。但化学法的不足之处,是生产用水不能
回收利用,设备占地面积较大,而且产生的
污泥若不妥善处理易造成二次污染等问题。
[0004] 电镀废水回用技术主要集中在膜分离的运用上,但由于前端的化学法处理往往不能将重金属含量降至最低,导致残留的重金属经常性堵塞膜组件,致使膜的使用寿命下降;同时前端处理过程中加入大量的盐类,致使出水的盐类大大增大,利用传统的膜分离进行分离时,离子交换
树脂的运行
费用高,且容易导致树脂中毒,导致整个回用系统的崩溃。
[0005] 综上所述,该法存在运行成本高、膜容易受堵等问题;如何在处理回用的电镀废水中降低电镀废水处理的成本,且最大程度的保护后续的膜分离系统,提高膜的使用寿命是解决电镀废水回用处理的重要技术之一。
[0006] 本研究提出以电絮凝-
生物吸附池-序批式
生物膜反应池-组合式生物浮床组合处理电镀废水技术,电镀废水中含有大量的重金属离子和有机物,是一个稳定的、电导率较高的分散体系,从理论上应用电絮凝技术进行处理是可行的。但仅应用电絮凝技术还不足以去除电镀废水中的所有有害物质,因此利用生物吸附,生物膜工艺和生物浮床技术作为结合技术,在后续处理中去除未被去除的有机物及微量重金属,使出水水质达到国家排放标准。实用新型内容
[0007] 本实用新型目的在于针对
现有技术的不足,提供一种高效的电镀废水处理装置。
[0008] 本实用新型的电镀废水处理装置包括依次
串联的初沉池、中和
沉淀池、电絮凝单元、生物吸附池、序批式生物膜反应池和组合式生物浮床;初沉池通过水
泵及输水管道与中和沉淀池连接;中和沉淀池包括混合区和沉淀区,所述混合区的底部设有进水管,所述混合区的中部设有搅拌装置,所述混合区的中下部设有pH计和
碱液添加计量装置;所述沉淀区的上部设有溢水堰,沉淀区底部设计成锥形结构及沉淀污泥排放
阀;中和沉淀池的出水口连接电絮凝单元,所述电絮凝单元包括电絮凝槽和沉淀槽,电絮凝槽中的
电极为
铝电极、
铁电极或锌电极中任意一种或任意两种的组合,所述电极板上设有若干个圆孔,且均匀分布于电极板上,工作电源采用直流电源或低压脉冲电源;所述沉淀槽中的出水口连接吸附池的入水口;所述生物吸附池中填充有吸附材料,所述的吸附材料为改性壳聚糖/
磁性生物吸附剂,由花生壳
生物质炭复合乙二胺改性的壳聚糖,且加入了四氧化三铁制成微球状;所述生物吸附池的出水口连接在所述序批式生物膜反应池,所述序批式生物膜反应池内添加
活性炭和无烟
煤的混合惰性填料;所述序批式生物膜反应池的出水口连接所述组合式生态浮床;所述组合式生态浮床包括
框架、水下固定装置和水生
植物,其中水生植物为菖蒲和美人蕉。
[0009] 进一步地,初沉池、中和沉淀池、电絮凝单元和生物吸附池底部均与板框
压滤机连接,沉淀物经过板框压滤机压滤后,产生的压滤液进入初沉池,产生的固体外运。
[0010] 进一步地,为了提高中和沉淀池中的沉淀分离效果,在中和沉淀池的沉淀区出口处设置了三相分离器。
[0011] 进一步地,在沉淀槽中加入助沉剂,加强了对废水中重金属的捕捉作用。
[0012] 进一步地,为了增强生态浮床的吸附效果,在组合式生态浮床中设有填料,其由多孔软性陶粒和好氧
反硝化细菌固定化颗粒组成,并且好氧反硝化细菌固定化颗粒占填料总体积的3-5%。
[0013] 本实用新型与现有技术相比,具有以下实质性特点和显著优点:
[0014] (1)废水经过中和沉淀池,其结构简单,制造成本较低,对电镀废水处理具有较好的预处理效果,且操作方面;
[0015] (2)电絮凝槽中的电极板采用带圆孔的电极板,有助于反应液的稳定和絮凝沉淀;且在沉淀槽中加入助沉剂,加强了对废水中重金属的捕捉;
[0016] (3)生物吸附池中的吸附剂具有吸附容量大、成本低、制备简单且易于分离的优点,具有很好的重金属和有机物吸附效果;
[0017] (4)后续利用
生物膜法和生态浮岛的生物处理技术,进一步对电镀废水深度处理,其结合细菌、植物和基质综合作用,从而提高了出水效果,使得出水完全可以达到行业最严标准,且可以实现回用;
[0018] (5)所有过程中产生的沉淀物都利用板框压滤机进行压滤,且压滤后的固体物进行外运,不会造成二次污染。
附图说明
[0019] 图1为本实用新型装置的连接示意图。
[0020] 图中标识:1-初沉池,2-中和沉淀池,3-电絮凝单元,4-生物吸附池,5-序批式生物膜反应池,6-组合式生态浮床,7-pH计和碱液添加计量装置,8-搅拌装置,9-三相分离器,10-溢水堰,11-助沉剂加入装置,12-混合惰性填料,13-填料,14-进水口,15-出水口。
[0021] 以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详述。
具体实施方式
[0022] 下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明,但是本实用新型的保护范围不局限于所述
实施例。
[0023] 本实用新型实施例提供的电镀废水处理装置,其包括依次串联的初沉池1、中和沉淀池2、电絮凝单元3、生物吸附池4、序批式生物膜反应池5和组合式生物浮床6;所述初沉池1通过水泵及输水管道与中和沉淀池2连接;所述中和沉淀池2包括混合区和沉淀区,所述混合区的底部设有进水管,所述混合区的中部设有搅拌装置8,所述混合区的中下部设有pH计和碱液添加计量装置7;所述沉淀区的上部设有溢水堰10,沉淀区底部设计成锥形结构及沉淀污泥排放阀;所述中和沉淀池2的出水口连接电絮凝单元3,所述电絮凝单元包括电絮凝槽和沉淀槽,电絮凝槽中的电极为铝电极、铁电极或锌电极中任意一种或任意两种的组合,所述电极板上设有若干个圆孔,且均匀分布于电极板上,工作电源采用直流电源或低压脉冲电源;所述沉淀槽中的出水口连接吸附池的入水口;所述生物吸附池4中填充有吸附材料,所述的吸附材料为改性壳聚糖/磁性生物吸附剂,由花生壳生物质炭复合乙二胺改性的壳聚糖,且加入了四氧化三铁制成微球状;所述生物吸附池4的出水口连接在所述序批式生物膜反应池5,所述序批式生物膜反应池内添加活性炭和
无烟煤的混合惰性填料12;所述序批式生物膜反应池5的出水口连接所述组合式生态浮床6;所述组合式生态浮床包括框架、水下固定装置和水生植物,其中水生植物为菖蒲和美人蕉。
[0024] 优选地,初沉池、中和沉淀池、电絮凝单元和生物吸附池底部均与板框压滤机连接,沉淀物经过板框压滤机压滤后,产生的压滤液进入初沉池,产生的固体外运。
[0025] 优选地,为了提高中和沉淀池中的沉淀分离效果,在中和沉淀池的沉淀区出口处设置了三相分离器9。
[0026] 优选地,为了加强了对废水中重金属的捕捉作用,在沉淀槽中加入助沉剂。
[0027] 优选地,为了增强生态浮床的吸附效果,在组合式生态浮床中设有填料,其由多孔软性陶粒和好氧反硝化细菌固定化颗粒组成,并且好氧反硝化细菌固定化颗粒占填料总体积的3-5%。
[0028] 使用本实用新型装置进行电镀废水的处理方法具体流程如下:
[0029] (1)将电镀废水通过管道收集,汇至废水处理装置前的初沉池1内,进行废水的初步沉淀,以去除水中泥沙等大颗粒物质。
[0030] (2)初沉池1中的废水通过水泵输送至中和沉淀池2内进行沉淀反应;所述中和沉淀池2内部投加了碱液,结合pH计控制废水的pH值至合理范围内,建议7~9之间,从而实现重金属的初步去除。
[0031] (3)中和沉淀池2的沉淀区经过三相分离器分离后溢流入电絮凝单元3中,含有重金属离子的电镀废水进行电絮凝时,
电解产生的离子
水解产生大量的多羟基化合物与重金属离子发生反应、吸附和螯合等作用以富集大部分的重金属离子,然后通过加入助沉剂,进一步富集重金属离子,与电絮凝协同作用;所得的
絮凝体开始沉淀,最终使所得出水满足排放标准。该单元处理效率高,使出水中重金属离子的浓度,如镍、铅、镉、铬和汞离子的浓度,均低至0.05mg/L,COD浓度也得到相应的降低。
[0032] (4)电絮凝单元4的出水再进入生物吸附池,利用高吸附量的吸附材料的吸附作用,其较大的
比表面积易于金属离子进行结合,且基于其磁性很容易从处理后的废水中分离出来;废水经过吸附处理后,自流入序批式生物膜反应池5,控制其每周期缺氧搅拌7~8h,好氧曝气10~15h,
停留时间为50~70h。
[0033] (5)序批式生物膜反应池5出水流入生态浮床6中,在基质和植物的综合作用下,废水进一步得到
净化,最终出水完全可以达到行业最严标准。
[0034] 如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型,但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附
权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上作出各种变化。