一种高浓缩电镀膜浓水的处理方法及设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高浓缩电镀膜浓水的处理方法，属于污水处理【技术领域】。本发明的步骤为：（1）将收集到的电镀膜浓水在曝气系统作用下均匀水质和水量；（2）自控投加NaClO，控制ORP值为1100～1200mv；（3）自控投加HCl溶液，控制pH值为2～2.5，反应一段时间；（4）自控投加NaOH，调整pH值为10～10.5；同时加入PAM和CaCl2；（5）反应一段时间，将产生的固液混合物进行过滤，对滤渣进行固废处理，对滤液进行pH回调，调节pH值为7～8。本发明还公开了一种处理高浓缩电镀膜浓水的设备。本发明可以使废水处理后达到《电镀污染物排放标准》中的水污染物特别排放限值，工艺简单，运行成本低。
【专利说明】一种高浓缩电镀膜浓水的处理方法及设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电镀废水的处理方法及设备，更具体地说，涉及一种高浓缩电镀膜浓水的处理方法及设备。
【背景技术】
[0002]电镀是当今全球三大污染工业之一。据不完全统计，全国电镀行业每年排出的电镀废水约有40亿m3，相当于几个大中城市的自来水供水量，严重加剧水资源的短缺。电镀用水量大、电镀漂洗水严重污染，导致了电镀工业无法持续发展。
[0003]电镀废水中含有酸、碱、氰化物、六价铬、铜、镍、锌、COD等污染物，电镀废水一般经物化处理后，绝大部分重金属污染物能够去除，但由于电镀企业为了保证镀液的稳定性、使用寿命及镀层质量，在镀液中添加了大量络合剂、稳定剂、加速剂、光亮剂，如:酒石酸、EDTA、焦磷酸盐、柠檬酸等，这些物质大部分为有机物，与Cu2+、Ni2+具有极强的络合性，形成极强的络合物。具有络合物的重金属废水不经过破络合，直接通过物化处理是很难有明显的去除效果的。
[0004]随着国家对环保要求越来越高，部分环境敏感地区(如:太湖流域)的环保要求已从达标排放上升到微排放、零排放，排放的指标已从国家标准上升到特别排放限制标准。于是，膜回收技术作为新兴的处理技术，广泛的应用到电镀污水治理领域。
[0005]目前中水工艺中主要的回收设备还是反渗透膜，反渗透膜是一种分离膜，在产生洁净水的同时，污染物质进入膜的浓缩水端，膜浓水将原废水中的污染物质浓缩，并具有较高的含盐量。随着国家对废水回用率要求不断提高，反渗透的工艺对电镀废水的浓缩倍数越来越高，膜浓水中的含盐量、络合物、化学需氧量(C0D)、总磷(TP)、总可溶性固体(TDS)也会越来越高。·
[0006]目前国内较多的处理工艺是将该废水和综合废水混合后进行混凝沉淀处理，但由于废水中络合物的存在，影响废水的各项水质指标达标排放。
[0007]宁波大学科学技术学院的胡国强提出:膜法处理电镀清洗废水的零排放工艺设计与研究(详见宁波大学学报(理工版)第23卷第4期)，采用纳滤-反渗透-反渗透膜组合处理方法在实验室对电镀单一清洗废水进行处理，使电镀清洗废水形成闭路循环。通过反渗透膜的分离作用，分离的淡水几乎达到去离子水的水平，回用至生产清洗环节；反渗透的浓水采用部分回流工艺，调节阀门已满足镀液槽液的浓度要求，返回槽缸。全过程实现对单一清洗水的零排放过程。但此技术只是在实验室论证可行性。可以预见，在工业生产中如果每个单一工序清洗水都需要安装一套在线回收设备，设备占地面积大，一次性投资成本高；如果把几套同样工序的废水统一收集处理，过程中不能避免杂质的混入，反渗透的浓水重金属虽可达到镀液槽液的浓度要求，但被浓缩的杂质可能会影响到镀层的稳定性；并且此种工艺无法适用于所有废水(如:酸碱废水)，还需要定期排放膜清洗废水。所以这种方法只能做到单一工序的高回用、低排放。
[0008]煤炭科学研究总院杭州环保研究院的罗伟锋提出:电镀废水膜法回用后浓水达标处理研究，针对电镀膜浓水采用微电解--芬顿破反应处理方法破络合，并投加硫化钠、重金属离子捕捉剂进一步去除重金属及COD。结果表明,在pH=4,双氧水加药量3%0，反应时间60min时，是比较好的破络合反应条件；经破络处理后的废水中，进行pH调节后，投加硫化钠浓度50mg/L，重金属捕捉剂10mg/L可以将反渗透膜浓水处理至国家排放标准，其中COD处理至60~80mg/L,重金属Ni处理至0.2~0.3mg/L。这种膜浓水的处理方法采用了一种具有较高氧化性试剂对膜浓水进行破络合处理，并投加破络合药剂硫化钠和重金属离子捕捉剂联合处理，处理废水能达到国家的排放标准，但对于国家环境敏感区域特别排放限值标准(《电镀污染物排放标准》GB21900-2008表三)还有一定差距，并且双氧水、重金属离子捕捉剂价格相对较高，水处理成本也相应较高。该方法只检测了重金属和COD两项主要的污染指标，根据实际工程经验，如果电镀厂有铜氨络合或化学镍电镀工序，总磷和氨氮也会很难去除。
[0009]此外，中国专利号ZL201210008027.6，授权公告日为2013年6月12日，发明创造名称为:一种电镀混流废水中铜镍重金属的回收方法，该申请案涉及一种电镀混流废水中铜镍重金属的回收方法，在含有铜镍的电镀混流废水中用石灰调节PH值为2.5~3，并加入絮凝剂PAM，生成的沉淀，固液分离；然后加入硫化钠，生成硫化铜沉淀，固液分离；再加入双氧水进行破络合，用石灰调节PH值为6.5，同时沉淀铜、铬离子，并加入絮凝剂PAM，固液分离；再用石灰调节PH值为10.5，同时加入次氯酸钠进行破络合，生成含有氢氧化镍的沉淀物，并加入絮凝剂PAM，固液分离，回收镍泥；最后通过加入硫酸调节出水的pH值约为8，达标排放。该申请案的工艺简单方便、易操作、回收成本较低，能达到国家的排放标准，但该申请案对于国家环境敏感区域特别排放限值标准还有一定差距。
[0010]对于盐分、络合物、有机物积累严重的膜浓水已成为国际环保难题，运用普通的水处理方法是很难达到最低排放限值标准的。在膜浓水中高盐度的环境下，生物法的微生物脱水失活，树脂法的树脂脱附，在高浓度络合物环境下，一般破络合的方法不能彻底破除络合物，导致废水重金属超标。
【发明内容】
[0011]1.发明要解决的技术问题
[0012]本发明的目的在于克服现有电镀废水处理效果不理想的不足，提供一种高浓缩电镀膜浓水的处理方法及设备，采用本发明提供的技术方案，可以达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008 )中的水污染物特别排放限值，可以彻底、完全地破除电镀膜浓水中的络合物，使络合物分解为简单的无机物，电镀膜浓水中的C0D、氨氮、总磷等可以在氧化破络合的过程中被完全氧化得以去除，工艺简单，一次性投资低，运行成本低。
[0013]2.技术方案
[0014]为达到上述目的，本发明提供的技术方案为:
[0015]本发明的一种高浓缩电镀膜浓水的处理方法，其步骤为:
[0016](1)将收集到的电镀膜浓水在曝气系统作用下均匀水质和水量；
[0017](2)自控投加 NaCIO，控制 ORP 值为 1100 ~1200mv ；
[0018](3)自控投加HCl溶液，控制pH值为2~2.5，反应一段时间；
[0019](4)步骤(3)结束后，自控投加NaOH，调整pH值为10~10.5，使电镀膜浓水中的金属离子形成氢氧化物沉淀；同时加入PAM和CaCl2,使氢氧化物沉淀变成可沉淀絮状物，使正磷酸盐生成磷酸钙沉淀物；
[0020](5)反应一段时间，将产生的固液混合物进行过滤，对滤渣进行固废处理，对滤液进行PH回调，调节pH值为7~8，达标排放。
[0021]更进一步地，步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)均在机械搅拌条件下进行；步骤(5)中所述的反应在动力空气搅拌条件下进行。
[0022]更进一步地,步骤(3)和步骤(5)中所述的反应的时间均为3h。
[0023]更进一步地，利用碱液喷淋吸收步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)中产生的氯气。
[0024]本发明的一种利用上述方法处理高浓缩电镀膜浓水的设备，包括废水收集池、加药池1、加药池I1、加药池II1、反应池1、反应池I1、污泥泵、压滤机、PH回调池、机械搅拌器和空气动力搅拌器，所述的废水收集池与加药池I相连，所述的加药池1、加药池I1、反应池1、加药池III和反应池II依次相连，且依次形成自流，所述的反应池II通过污泥泵与压滤机相连，所述的压滤机的滤液出口与PH回调池连接，所述的加药池1、加药池I1、反应池I和加药池III内均设置机械搅拌器，所述的废水收集池、反应池II和PH回调池内均设置空气动力搅拌器。
[0025]更进一步地，还包括废气吸收塔，所述的加药池1、加药池I1、反应池I和加药池III均为密封池，其气体出口与废气吸收塔相连。
[0026]更进一步地，还包括提升泵I和提升泵II，所述的提升泵I安装于废水收集池与加药池I之间，所述的提升泵II与pH回 调池相连，用于达标排放。
[0027]更进一步地，还包括备用压滤机，所述的备用压滤机与压滤机并联，所述的压滤机与备用压滤机均采用500目的耐碱滤布，所述的压滤机与备用压滤机内的压力均为
0.6MPa。
[0028]更进一步地,所述的加药池I1、加药池III和pH回调池内设置有pH计,所述的反应池I内设置有ORP计。
[0029]更进一步地，所述的污泥泵为气动隔膜泵。
[0030]3.有益效果
[0031]采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果:
[0032](I)采用本发明的一种高浓缩电镀膜浓水的处理方法及设备，能使最终排放的废水可以达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)中表三的水污染物特别排放限值标准:
[0033]
【权利要求】
1.一种高浓缩电镀膜浓水的处理方法，其步骤为: (1)将收集到的电镀膜浓水在曝气系统作用下均匀水质和水量； (2)自控投加NaCIO，控制ORP值为1100~1200mv； (3)自控投加HCl溶液，控制pH值为2~2.5，反应一段时间； (4)步骤(3)结束后，自控投加NaOH，调整pH值为10~10.5，使电镀膜浓水中的金属离子形成氢氧化物沉淀；同时加入PAM和CaCl2,使氢氧化物沉淀变成可沉淀絮状物，使正磷酸盐生成磷酸钙沉淀物； (5)反应一段时间，将产生的固液混合物进行过滤，对滤渣进行固废处理，对滤液进行pH回调，调节pH值为7~8，达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种高浓缩电镀膜浓水的处理方法，其特征在于:步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)均在机械搅拌条件下进行；步骤(5)中所述的反应在动力空气搅拌条件下进行。
3.根据权利要求1所述的一种高浓缩电镀膜浓水的处理方法，其特征在于:步骤(3)和步骤(5)中所述的反应的时间均为3h。
4.根据权利要求1所述的一种高浓缩电镀膜浓水的处理方法，其特征在于:利用碱液喷淋吸收步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)中产生的氯气。
5.一种利用权利要求1至4任意一项所述方法处理高浓缩电镀膜浓水的设备，其特征在于:包括废水收集池(I)、加药池I (3)、加药池II (4)、加药池111(6)、反应池I (5)、反应池II (8)、污泥泵(9)、压滤·机(10)、pH回调池(12)、机械搅拌器和空气动力搅拌器，所述的废水收集池(I)与加药池I (3)相连，所述的加药池I (3)、加药池II (4)、反应池I (5)、加药池111(6)和反应池II (8)依次相连，且依次形成自流，所述的反应池II (8)通过污泥泵(9)与压滤机(10)相连，所述的压滤机(10)的滤液出口与pH回调池(12)连接，所述的加药池I (3)、加药池II (4)、反应池I (5)和加药池111(6)内均设置机械搅拌器，所述的废水收集池(I)、反应池II (8)和pH回调池(12)内均设置空气动力搅拌器。
6.根据权利要求5所述的一种处理高浓缩电镀膜浓水的设备，其特征在于:还包括废气吸收塔(7)，所述的加药池I (3)、加药池II (4)、反应池I (5)和加药池111(6)均为密封池，其气体出口与废气吸收塔(7)相连。
7.根据权利要求6所述的一种处理高浓缩电镀膜浓水的设备，其特征在于:还包括提升泵I (2)和提升泵II (13)，所述的提升泵I (2)安装于废水收集池(I)与加药池I (3)之间，所述的提升泵II (13)与pH回调池(12)相连，用于达标排放。
8.根据权利要求7所述的一种处理高浓缩电镀膜浓水的设备，其特征在于:还包括备用压滤机(11)，所述的备用压滤机(11)与压滤机(10)并联，所述的压滤机(10)与备用压滤机(11)均采用500目的耐碱滤布，所述的压滤机(10)与备用压滤机(11)内的压力均为0.6MPaο
9.根据权利要求8所述的一种处理高浓缩电镀膜浓水的设备，其特征在于:所述的加药池II (4)、加药池111(6)和pH回调池(12)内设置有pH计，所述的反应池I (5)内设置有ORP 计。
10.根据权利要求9所述的一种处理高浓缩电镀膜浓水的设备，其特征在于:所述的污泥泵(9)为气动隔膜泵。
【文档编号】C02F103/16GK103588322SQ201310563522
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】贺冬宁 申请人:贺冬宁