一种含钒和砷废水的处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种含钒和砷废水的处理系统，该含钒和砷废水的处理系统包括调节池(1)、反应装置、分别连接到所述反应装置的过滤装置和污泥处理装置，所述反应装置包括依次连通的第一反应池(3)、第二反应池(4)、第一沉淀池(5)、第三反应池(6)、第四反应池(7)和第二沉淀池(8)，所述调节池(1)与所述第一反应池(3)连通，所述反应装置还包括酸性调节剂加药装置(31、61)、碱性调节剂加药装置(41、71)、还原剂加药装置(32)、氧化剂加药装置(62)、沉淀剂加药装置(33、63)和助凝剂加药装置(72)。本实用新型提供的含钒和砷废水的处理系统能有效去除废水中的钒、砷等离子，实现废水达标排放。
【专利说明】一种含钒和砷废水的处理系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种废水处理系统，特别是含fL和砷废水的处理系统。
【背景技术】
[0002] 随着科技进步和工业的不断发展，产生的工业废水水质也更加复杂，由于水中的 污染物尤其是重金属污染会均是环保严格管控的指标，一旦进入水体中将会在环境中不断 积累，并最终通过食物链危害人类的健康。钒属于有毒金属离子，钒在水体中主要以五价钒 为主，该五价钒离子的毒性最大，能够溶于水中，通过饮水、食物等途径进入人体，对身体健 康产生影响，导致急性、慢性中毒，对呼吸道有明显的刺激作用，钒化物对肾脏、神经系统、 造血系统、心血管系统都有严重的损伤并导致明显的病理变化。砷具有具有类金属特性的 原生质毒物，具有广泛的生物效应，现已被美国疾病控制中心和国际防癌研究机构确定为 第一类致癌物。
[0003] 在SCR脱硝催化剂再生过程中产生的废水具有钒和砷浓度高特点，其中，钒污染 物高达500mg/L，砷浓度高达1000mg/L，而污水综合排放标准要求砷排放浓度小于0. 5mg/ L，因此，必须在使该含钒及砷废水进入水体前进行处理。目前处理含钒及砷废水的处理方 法主要采用化学沉淀法，具体说处理含钒废水主要是硫酸亚铁还原沉淀法，处理含砷废水 主要是三氯化铁盐沉淀法。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种含钒和砷废水的处理系统，以解决含钒和砷废水 的达标排放问题。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供了一种含钒和砷废水的处理系统，该含钒和砷 废水的处理系统包括调节池、反应装置、分别连接到所述反应装置的过滤装置和污泥处理 装置，其特征在于，所述反应装置包括依次连通的第一反应池、第二反应池、第一沉淀池、第 三反应池、第四反应池和第二沉淀池，所述调节池与所述第一反应池连通，所述反应装置还 包括酸性调节剂加药装置、碱性调节剂加药装置、还原剂加药装置、氧化剂加药装置、沉淀 剂加药装置和助凝剂加药装置，其中，
[0006] 所述酸性调节剂加药装置与所述第一反应池和第三反应池连通，
[0007] 所述碱性调节剂加药装置与所述第二反应池和第四反应池连通，
[0008] 所述还原剂加药装置与所述第一反应池连通，
[0009] 所述氧化剂加药装置与所述第三反应池连通，
[0010] 所述沉淀剂加药装置与所述第一反应池和第三反应池连通，
[0011] 所述助凝剂加药装置与所述第四反应池连通。
[0012] 在本实用新型的一个优选实施方案中，本实用新型处理系统中的过滤装置包括依 次连通的第一中间水池、过滤器、产水池，所述第二沉淀池通过管道与所述第一中间水池连 通，所述第一中间水池通过提升泵与所述过滤器连通，所述产水池内的水通过提升泵送出。 作为进一步的限定，所述过滤器可通过反洗水泵与产水池连通，并且通过管道与调节池或 第一中间水池连通，以使用取自产水池内的产水进行过滤器的反洗，并将产生的反洗废水 输送到调节池或第一中间水池。作为进一步的限定，所述过滤器还配有通过管道与过滤器 连通的反洗气擦洗系统。作为进一步的限定，所述过滤器包括单介质或多介质过滤器，所述 介质包括活性炭、石英砂、核桃壳、多孔陶粒、纤维球滤料中的一种或多种组合。
[0013] 在本实用新型的另一个优选实施方案中，本实用新型处理系统中的污泥处理装置 包括彼此连通的污泥浓缩池、第二中间水池和污泥脱水系统，所述第一沉淀池、第二沉淀池 分别通过污泥泵与所述污泥浓缩池连通，所述污泥脱水系统包括污泥脱水机，所述污泥脱 水机产生的压滤水通过管道输送至所述第二中间水池，所述第二中间水池通过提升泵与所 述第三反应池或调节池连通。
[0014] 在本实用新型的另一个优选实施方案中，所述酸性调节剂包括硫酸、盐酸、硝酸中 的一种或多种。所述还原剂包括硫酸亚铁、氯化亚铁中的一种或多种。所述沉淀剂包括三 氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁中的一种或多种，其用于捕捉所处理的废水中存在的重金属离子 如钒和砷离子。所述碱性调节剂包括氢氧化钙（也称为石灰乳）、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化 钾中的一种或多种。所述氧化剂包括次氯酸钠、双氧水、臭氧中的一种或多种。所述助凝剂 包括聚丙烯酰胺（PAM)中的一种或多种。
[0015] 在本实用新型的另一个优选实施方案中，所述调节池内可设有机械搅拌装置，并 配有液位控制仪。
[0016] 在本实用新型的另一个优选实施方案中，所述第一反应池、第二反应池、第三反应 池、第四反应池内设置pH检测装置、搅拌装置。
[0017] 在本实用新型的另一个优选实施方案中，所述第一中间水池、第二中间水池、产水 池内设有液位控制仪。
[0018] 在本实用新型的另一个优选实施方案中，所述调节池通过提升泵与所述第一反应 池连通。
[0019] 本上下文中提及的提升泵是在附图中所示的第一、第二、第三、或者第四提升泵。
[0020] 由于上述技术方案的应用，本实用新型具有如下优点：本实用新型的处理含钒及 砷废水的处理系统不仅结构简单、投资运行成本低、自动化程度高，适合大规模的处理应 用，而且钒、砷去除效率高、处理后产生的渣量小，可用于连续、高效处理含钒、砷废水，使该 类废水能够达标排放。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。
[0022] 图1是根据本实用新型的含高浓度钒和砷废水的处理系统的一个实施方案的示 意图。
[0023] 图2是根据本实用新型的含高浓度钒和砷废水的处理系统的一个具体实施方案 的示意图。
[0024] 附图标记说明：
[0025] 1、调节池；2、第一提升泵；3、第一反应池；4、第二反应池；5、第一沉淀池；6、第三 反应池；7、第四反应池；8、第二沉淀池；9、第一中间水池；10、第二提升泵2 ;11、活性炭过 滤器；12、产水池；13、第三提升泵；14、反洗水泵；15、第一污泥排污泵；16、第二污泥排污 泵；17、污泥浓缩池；18、第三污泥排污泵；19、污泥脱水机；20、第二中间水池；21、第四提 升泵；22、空气压缩储罐；31、酸性调节剂加药装置；32、还原剂加药装置；33、沉淀剂加药装 置；41、碱性调节剂加药装置；61、酸性调节剂加药装置；62、氧化剂加药装置；63、沉淀剂加 药装置；71、碱性调节剂加药装置；72、助凝剂加药装置。
【具体实施方式】
[0026] 现结合附图来详细阐述本实用新型。
[0027] 实施例1
[0028] 如图1所示，本实施例提供一种含高浓度钒和砷废水的处理系统，包括调节池、第 一反应池，第二反应池、第一沉淀池、第三反应池、第四反应池、第二沉淀池、污泥浓缩池、第 一中间水池、第二中间水池、活性炭过滤器、产水池、污泥脱水系统及配套加药装置。
[0029] 废水进入调节池 1，调节池内配有机械搅拌装置、液位控制仪，液位控制仪用于检 测池内水池的高低，当液位控制仪检测到池内水位低于标准水位时，与调节池连接的第一 提升泵2停止工作，当液位控制仪检测到池内水位高于超高水位时，自动控制系统会报警。 所述调节池通过第一提升泵2与第一反应池3连通；第一反应池3内有pH检测仪并与还原 剂加药装置32、沉淀剂加药装置33、酸性调节剂加药装置31连通。第一反应池3通过管道 与第二反应池4连通。
[0030] 第二反应池4内设置有pH检测仪。该反应池的前端连接有碱性调节剂加药装置 41。所述第二反应池4通过管道与第一沉淀池5连通。
[0031] 所述第一沉淀池5通过管道与第三反应池6连通，第三反应池内有pH检测仪并与 氧化剂加药装置62、沉淀剂加药装置63、酸性调节剂加药装置61连通。所述的第三反应池 6通过管道与第四反应池7连通。
[0032] 第四反应池 7内设置有pH检测仪，并且该反应池的前端连接有助凝剂加药装置 72、碱性调节剂加药装置71。所述第四反应池7通过管道与第二沉淀池8连通。
[0033] 本领域技术人员可以理解的是，虽然在本实施例中采用了不同的附图标记，但酸 性调节剂加药装置31和61可以是同一个装置，碱性调节剂41和71可以是同一个装置，沉 淀剂加药装置33和63可以是同一个装置。
[0034] 所述第四反应池通过管道与第一中间水池 9通过管道连通。第一中间水池 9内设 置液位控制仪，其功能与调节池1的液位控制仪的功能相同，用于检测池内水位的高低。所 述中间水池9通过第二提升泵10与活性炭过滤器11连通。所述活性炭过滤器11通过管 道与产水池12连通，产水池内的合格达标废水通过第三提升泵13排出。
[0035] 所述活性炭过滤器反洗水取自产水池 12内的产水，产水池 12通过反洗水泵14与 活性炭过滤器连通，以进行过滤器的反洗，反洗产生的废水通过管道排往调节池重新处理。
[0036] 所述第一沉淀池5通过第一污泥排污泵15与污泥浓缩池连通，所述第二沉淀池8 通过第二污泥排污泵16与污泥浓缩池连通，所述污泥浓缩池通过第三污泥排污泵18与脱 水机19连通，以将产生的污泥输送至脱水机19。污泥浓缩池通过管道与第二中间水池20 连通，以将上清液输送至第二中间水池20。脱水机通过管道与第二中间水池20连通，以使 产生的压滤水输送至第二中间水池20。第二中间水池20通过第四提升泵21与第三反应池 3连通。
[0037] 如图1所示，本实施例的工艺过程如下：
[0038] 含钒及砷废水首先进入调节池 1，在池内进行水量、水质调节。
[0039] 接着废水经过第一提升泵2进入第一反应池3,还原剂加药装置、沉淀剂加药装置 及酸性调节剂加药装置向池内投加还原剂溶液、沉淀剂溶液、酸性调节剂溶液，使废水中的 五价钒离子在酸性调节下与亚铁离子发生氧化还原反应，将五价钒离子主要还原为四价钒 离子，用以降低钒离子在水中的毒性，同时将水中的亚铁离子氧化为三价铁离子。
[0040] 在第一反应池3内反应完全的废水进入第二反应池4,碱性调节剂加药装置向池 内投加碱性调节剂溶液，用以调节水中的pH值。调节完pH后，水中的残余二价铁离子及三 价铁离子例如会水解生成Fe (0H)2、Fe (0H) 3胶体，该胶体是一种较好的共沉剂，具有较大的 吸附表面，能吸附包裹钒、砷的沉淀物。同时在水中又能生成钒酸铁及水合物V0 2. χΗ20沉 淀、Fe (As02) 3 沉淀、Ca3 (As04)2、Ca3 (As03)2、FeAs03、FeAs04、Fe 2As205 沉淀等沉淀物。
[0041] 调节完pH后的废水进入沉淀池5,废水中大量的钒及砷化合物在池内沉淀下来， 沉淀的污泥由第一污泥排污泵15排入污泥浓缩池17。经过沉淀池5沉淀的上清液自流进 入第三反应池6,通过先加入氧化剂用于将水中残余的三价砷离子氧化为5价砷离子，然后 加入酸性调节剂和沉淀剂溶液。
[0042] 第三反应池 6反应完的废水进入第四反应池 7，第四反应池 7内加入助凝剂和碱性 调节剂溶液，碱性调节剂溶液主要用于调节PH，助凝剂用于加速沉淀。
[0043] 第四反应池7内的废水进入第二沉淀池8,第二沉淀池的主要作用是固液分离。固 液分离后的上清液进入第一中间水池9,底部污泥通过第二污泥排污泵16排往污泥浓缩池 17。
[0044] 第一中间水池 9主要是用于缓冲作用，第二提升泵10提供稳定的水源及增压。经 过第二提升泵10增压后的废水进入多介质过滤器11，多介质过滤器11的作用主要是用于 去除水中残余的悬浮物及钒、砷等污染物，用于起保障作用。经多介质过滤器过滤后的产水 通过管道输送至产水池12内，产水池12的水已达到合格排放标准，可通过第三提升泵13 将产水送出。
[0045] 多介质过滤器11的运行到一定周期时需要定期对其进行反洗，以保证过滤效果， 过滤器的反洗采用水反洗配合空气擦洗进行，过滤器的反洗水采用产水池12内的产水，反 洗后的反洗废水通过管道排放调节池进行再处理，气擦洗的起源来源于压缩空气储罐22， 压缩空气储罐内的空气可采用厂内供气，也可采用罗茨风机设备。
[0046] 污泥浓缩池17的作用是进一步将污泥进行进一步浓缩，浓缩后的污泥经过第三 污泥排污泵输送至压滤机19进行脱水处理，压滤机后产水脱水污泥，可将脱水污泥外运处 置。污泥浓缩后产生的上清液及压滤机产水的压滤水分别通过管道输送至第二中间水池20 进行储存，第二中间水池20的作用是为第四提升泵21提供稳定的水源。第四提升泵21的 作用是增压作用，保证将第二中间水池20内的水送往第三反应池3。
[0047] 实施例2
[0048] 如图2所示，本实施例提供一种含高浓度钒和砷废水的处理系统，其与实施例1的 处理系统基本相同，只是：
[0049] 其中的酸性调节剂加药装置31为硫酸加药装置，还原剂加药装置32为硫酸亚铁 加药装置，沉淀剂加药装置33为三氯化铁加药装置；
[0050] 其中的碱性调节剂加药装置为石灰乳加药装置；
[0051] 其中的酸性调节剂加药装置61为硫酸加药装置，氧化剂加药装置62为次氯酸钠 加药装置，沉淀剂加药装置63为三氯化铁加药装置；
[0052] 其中的碱性调节剂加药装置71为石灰乳加药装置，助凝剂加药装置72为PAM加 药装置。
【权利要求】
1. 一种含银和砷废水的处理系统，该含银和砷废水的处理系统包括调节池（1)、反应 装置、分别连接到所述反应装置的过滤装置和污泥处理装置，其特征在于，所述反应装置包 括依次连通的第一反应池（3)、第二反应池（4)、第一沉淀池（5)、第三反应池（6)、第四反应 池（7)和第二沉淀池（8)，所述调节池（1)与所述第一反应池（3)连通，所述反应装置还包 括酸性调节剂加药装置（31、61)、碱性调节剂加药装置（41、71)、还原剂加药装置（32)、氧 化剂加药装置（62)、沉淀剂加药装置（33、63)和助凝剂加药装置（72)，其中， 所述酸性调节剂加药装置（31、61)与所述第一反应池（1)和第三反应池（6)连通， 所述碱性调节剂加药装置（41、71)与所述第二反应池（4)和第四反应池（7)连通， 所述还原剂加药装置（32)与所述第一反应池（1)连通， 所述氧化剂加药装置（62)与所述第三反应池（6)连通， 所述沉淀剂加药装置（33、63)与所述第一反应池（1)和第三反应池（6)连通， 所述助凝剂加药装置（72)与所述第四反应池（6)连通。
2. 根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述过滤装置包括依次连通的第一 中间水池（9)、过滤器（11)、产水池（12)，所述第二沉淀池（8)通过管道与所述第一中间水 池（9)连通，所述第一中间水池（9)通过提升泵与所述过滤器（11)连通，所述产水池（12) 内的水通过提升泵送出。
3. 根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述过滤器（11)可通过反洗水泵与 所述产水池（12)连通，并且通过管道与所述调节池（1)或所述第一中间水池（9)连通。
4. 根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述过滤器（11)还配有通过管道与 所述过滤器（11)连通的反洗气擦洗系统。
5. 根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述过滤器（11)为单介质或多介质 过滤器。
6. 根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述污泥处理装置包括彼此连通 的污泥浓缩池（17)、第二中间水池（20)和污泥脱水系统，所述第一沉淀池（7)、第二沉淀 池（8)分别通过污泥泵与所述污泥浓缩池（17)连通，所述污泥脱水系统包括污泥脱水机 (19) ，所述污泥脱水机（19)通过管道与所述第二中间水池（20)连通，所述第二中间水池 (20) 通过提升泵与所述第三反应池（6)或调节池（1)连通。
7. 根据权利要求1-6中任一项所述的处理系统，其特征在于，所述调节池（1)内设有机 械搅拌装置，并配有液位控制仪。
8. 根据权利要求1-6中任一项所述的处理系统，其特征在于，所述第一反应池（3)、第 二反应池（4)、第三反应池（6)、第四反应池（7)内设置pH检测装置、搅拌装置。
9. 根据权利要求1-6中任一项所述的处理系统，其特征在于，所述第一中间水池（3)、 第二中间水池（4)、产水池（12)内设有液位控制仪。
10. 根据权利要求1-6中任一项所述的处理系统，其特征在于，所述调节池（1)通过提 升泵与所述第一反应池（3)连通。
【文档编号】C02F9/04GK203946974SQ201420275324
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】李春启, 梅长松, 岳子明, 宋学平, 蔡旭明, 刘俊峰, 陈爱平, 牟伟腾, 康善娇 申请人:大唐国际化工技术研究院有限公司