一种移动式一体化涂装废水处理装置及其处理方法与流程

本发明涉及一种废水处理装置，具体涉及一种针对涂装废水处理开发的废水处理装置及其相应的涂装废水处理方法。

背景技术：

涂装废水广泛存在于机械、家电、电子等行业的涂装生产线。目前这类废水要实现主要处理工艺及处理效果时，均涉及大量土建及钢制单体设备。对于大规模的涂装废水处理来说，土建水池相关设施建设及大型单体设备制造是非常必要的。但是部分涂装车间产水工段采用间歇生产工艺且产水量少，运用传统污水处理站处理该废水存在建设及维护运行、管理成本高等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述技术问题提出一种用于处理少量涂装废水的移动式一体化涂装废水处理装置及其处理方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种移动式一体化涂装废水处理装置，包括敞口式容置箱以及一体化集成设置在该敞口式容置箱内的反应槽、沉淀池、中间池、搅拌机构、过滤系统、加药系统以及控制器，所述反应槽包括依次连接的一号反应槽、二号反应槽、三号反应槽以及四号反应槽；所述沉淀池包括设置在所述一号反应槽和二号反应槽之间的一号沉淀池和设置在所述三号反应槽与四号反应槽之间的二号沉淀池；所述过滤系统包括过滤器，所述中间池连接在所述二号沉淀池与过滤器之间；所述一号反应槽、二号反应槽、三号反应槽、四号反应槽以及中间池分别设置有所述搅拌机构；所述搅拌机构、过滤系统以及加药系统分别与所述控制器电连接。

在本发明中，所述搅拌机构包括搅拌器支架以及设置在所述搅拌器支架上的搅拌器，所述搅拌器支架设置在相应的反应槽或者中间池的上部以支撑搅拌器。

在本发明中，所述一号反应槽和中间池分别设有pH在线检测仪。

在本发明中，所述加药系统包括五个加药槽、六条加药管道以及六个匹配的加药计量泵；其中，一个加药槽内盛装有石灰乳、一个加药槽内盛装有氯化钙药液、一个加药槽内盛装有氢氧化钠药液，另外两个加药槽分别盛装有PAM药液且该两个盛装有PAM药液的加药槽之间设有一条加药管道，一号反应槽与盛装有石灰乳的加药槽之间设有一条加药管道，二号反应槽与盛装有一个盛装有PAM药液的加药槽之间设有一条加药管道，三号反应槽与盛装有氯化钙药液的加药槽之间设有一条加药管道，三号反应槽与盛装有氢氧化钠药液的加药槽之间设有一条加药管道，四号反应槽与另一个盛装有PAM药液的加药槽之间设有一条加药管道。

在本发明中，所述沉淀池包括设置在沉淀池底部的泥斗以及设置在所述泥斗上方的PP斜板填料，所述泥斗与PP斜板填料之间水平设置有穿孔布水管，所述穿孔布水管的一端延伸连接至沉淀池的入水口。

在本发明中，所述泥斗的底部设置有圆形排泥口。

在本发明中，所述沉淀池的上部设有出水堰。

在本发明中，所述过滤系统包括用于从中间池提水进入过滤器的过滤提升泵。

在本发明中，所述过滤器为压力式过滤罐。

一种应用于上述移动式一体化涂装废水处理装置的涂装废水处理方法，至少包括以下步骤：

步骤一：涂装废水通过移动提升泵计量提升至一号反应槽，同时，加药系统向一号反应槽内投加石灰乳调节一号反应槽内的涂装废水至设定的pH值，同时搅拌机构对一号反应槽内的涂装废水进行搅拌；

步骤二：

一号反应槽内的涂装废水自然流入二号反应槽，同时加药系统向二号反应槽内加入PAM药液，同时搅拌机构对二号反应槽内的涂装废水进行搅拌；

步骤三：二号反应槽内的涂装废水经过工艺导流管导流至一号沉淀池的下部的布水区进行泥水分离；

步骤四：一号沉淀池内的涂装废水从一号沉淀池的出水堰自然流入三号反应槽，同时加药系统向三号反应槽内投加氯化钙药液和氢氧化钠药液，同时搅拌机构对三号反应槽内的涂装废水进行搅拌；

步骤五：三号反应槽内的涂装废水自然流入四号反应槽内，加药系统向四号反应槽内投加PAM药液，同时搅拌机构对四号反应槽内的涂装废水进行搅拌；

步骤六：四号反应槽内的涂装废液经过工艺导流管导流至二号沉淀池下部的布水区进行泥水分离；

步骤七：二号沉淀池内的涂装废水自然流入中间水池内，中间水池对涂装废水进行水量调节后，中间水池内的涂装废水由过滤提升泵提升进入压力式过滤罐中，经过压力式过滤罐过滤后的出水即可达到回用标准。

本发明通过一体化地设置有四个反应槽、两个沉淀池、一个中间池、五套反应搅拌器、一套过滤系统和五个加药槽、六套加药管道、及控制系统等相关配套设施，将上述设施高度集成化地设置在一个敞口式容置箱内，其立面外形类似于集装箱，可放置在平整地面，也可放置在平板车上，随车移动；使得整套处理装置具有结构紧凑、便于维修保养、占地面积小、便于灵活移动等优点。

附图说明

图1为本发明一实施例中的本发明的俯视结构示意图；

图2为本发明一实施例中的侧视结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，以下结合附图及实施例，对本发明的技术方案进行进一步详细说明，显而易见地，下面描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。

参照图1、图2，一种移动式一体化涂装废水处理装置，包括敞口式容置箱以及一体化集成设置在该敞口式容置箱内的反应槽、沉淀池、中间池7、搅拌机构12、过滤系统、加药系统以及控制器，反应槽包括依次连接的一号反应槽1、二号反应槽2、三号反应槽4以及四号反应槽5；沉淀池包括设置在一号反应槽1和二号反应槽2之间的一号沉淀池3和设置在三号反应槽4与四号反应槽5之间的二号沉淀池6；过滤系统包括过滤器8，该过滤器8的出水口可以直接与回用用水单元连接的，实现水资源回收利用，中间池7连接在二号沉淀池6与过滤器8之间；一号反应槽1、二号反应槽2、三号反应槽4、四号反应槽5以及中间池7分别设置有搅拌机构12；搅拌机构12、过滤系统以及加药系统分别与控制器电连接。敞口式容置箱的立面外形与集装箱类似，可以直接放置的平整地面，很方便进行吊装移动，或者直接放置在平板车上，随车移动；当然，也可以使用厢式货车直接进行改装，将移动式一体化涂装废水处理装置的组成部件直接安装在厢式货车内，大大提高移动式一体化涂装废水处理装置的移动性能。

具体的，一号反应槽1的上部设有进水口，下部设有出水口，待处理的涂装废水由移动提升泵计量提升并通过进水口进入一号反应槽1内，其中一号反应槽1设置有搅拌机构12并配设有一套pH在线检测仪用于实时检测一号反应槽1内的涂装废水的pH值。

二号反应槽2与一号反应槽1相连接，二号反应槽2的进水口与一号反应槽1的出水口连接，并且二号反应槽2的进水口与一号反应槽1的出水口为一体结构，一号反应槽1与二号反应槽2贴紧布置，二号反应槽2的进水口直接连接在一号反应槽1的出水口上，中间无需管道连接；二号反应槽2的进水口设在二号反应槽2的下部，二号反应槽2的上部设有圆形出水口；二号反应槽2设置有配套的搅拌机构12。

一号沉淀池3与二号反应槽2相连接，一号沉淀池3的进水口与二号反应槽2的出水口连接，并且一号沉淀池3的进水口与二号反应槽2的出水口为一体结构，二号反应槽2与一号沉淀池3贴紧布置，一号沉淀池3的进水口直接连接在二号反应槽2的出水口上，中间无需管道连接；具体的，一号沉淀池3的进水口与竖向设置在一号沉淀池3内的工艺导流管13连接，工艺导流管13延伸到一号沉淀池3的布水区与穿孔布水管14连接，一号沉淀池3的上部设有出水堰，该出水堰内设有一号沉淀池3的出水口。

三号反应槽4的上部设有进水口，三号反应槽4的进水口与一号沉淀池3的出水口连接，并且三号反应槽4的进水口与一号沉淀池3的出水口为一体结构，一号沉淀池3与三号反应槽4贴紧布置，三号反应槽4的进水口直接连接在一号沉淀池3的出水口上，中间无需管道连接；三号反应槽4的下部设有出水口，三号反应槽4配设有搅拌机构12。

四号反应槽5的进水口与三号反应槽4的出水口连接，四号反应槽5的进水口设在四号反应槽5的下部，并且四号反应槽5的进水口与三号反应槽4的出水口为一体结构，三号反应槽4与四号反应槽5贴紧布置，四号反应槽5的进水口直接连接在三号反应槽4的出水口上，中间无需管道连接；四号反应槽5的上部设有圆形出水口，并配设有搅拌机构12。

二号沉淀池6与四号反应槽5连接，二号沉淀池6的进水口与四号反应槽5的出水口连接，并且二号沉淀池6的进水口与四号反应槽5的出水口为一体结构，四号反应槽5与二号沉淀池6贴紧布置，二号沉淀池6的进水口直接连接在四号反应槽5的出水口上，中间无需管道连接；二号沉淀池6的进水口与二号沉淀池6内竖向设置的工艺导流管13连接，该工艺导流管13延伸至二号沉淀池6下部的布水区与穿孔布水管14连接。二号沉淀池6的上部设有出水堰，并且二号沉淀池6的出水堰内设有二号沉淀池6的出水口。

中间池7与二号沉淀池6连接，中间池7的进水口与二号沉淀池6的出水口连接，并且中间池7的出水口设在中间池7的上部，中间池7的进水口与二号沉淀池6的出水口为一体结构，二号沉淀池6与中间池7贴紧布置，中间池7的进水口直接连接在二号沉淀池6的出水口上，中间无需管道连接；中间池7的下部设有圆形出水口，中间池7同样配设有搅拌机构12，对涂装废水进行水量调节。

过滤系统的过滤器8采用压力式石英砂/活性炭过滤器8，该过滤器8的下端设有过滤进水口和反洗出水口，过滤器8的上端设有过滤出水口、反洗出水口以及空气进口。

过滤系统设有用于过滤泵进水的过滤提升泵11，中间水池内的涂装废水通过该过滤提升泵11提升至过滤器8内，其中过滤提升泵11的进水口与中间水池的出水口连接，过滤提升泵11的出水口与过滤器8的过滤进水口连接。优选的，该过滤器8一般采用压力式过滤罐，例如压力式石英砂/锰砂/活性炭过滤罐。

为了对四个反应槽内加入相应的药液对涂装废水进行处理，本发明的加药系统配置了五个加药槽9、六条加药管路以及配套的六个加药计量泵16以分别对四个反应槽进行加药，其中，一号反应槽1内加入的为石灰乳，二号反应槽2内加入的为PAM药液，三号反应槽4加入的为氯化钙药液和氢氧化钠药液，四号反应槽5内加入的为PAM药液。加药过程由控制器控制加药计量泵16来完成，保证加药的时间以及药量的准确。具体的，一个加药槽内盛装有石灰乳、一个加药槽内盛装有氯化钙药液、一个加药槽内盛装有氢氧化钠药液，另外两个加药槽分别盛装有PAM药液且该两个盛装有PAM药液的加药槽之间设有一条加药管道，通过该条加药管道实现两个加药槽内的PAM药液相互调剂；一号反应槽1与盛装有石灰乳的加药槽之间设有一条加药管道，二号反应槽2与盛装有一个盛装有PAM药液的加药槽之间设有一条加药管道，三号反应槽4与盛装有氯化钙药液的加药槽之间设有一条加药管道，三号反应槽4与盛装有氢氧化钠药液的加药槽之间设有一条加药管道，四号反应槽5与另一个盛装有PAM药液的加药槽之间设有一条加药管道。

本发明的控制器配设有专门的控制柜10，控制器分为手动设置模式和自动控制模式，通过PLC来实现自动控制，处理装置的所有搅拌机构12的搅拌电机、加药系统的加药计量泵16以及过滤提升泵11均由控制器进行控制。

在一具体实施例中，搅拌机构12包括搅拌器支架以及设置在搅拌器支架上的搅拌器。搅拌器通过搅拌器支架安装在对应的反应槽或者中间池7上的上方以支撑搅拌器，搅拌器的搅拌结构伸入相应的反应槽或中间池内并在电机的带动下进行搅拌作业，并且搅拌器在控制器的控制下进行工作，对涂装废水进行搅拌加速反应进程。

在一具体实施例中，一号反应槽1和中间池7分别设有pH在线检测仪。涂装废水在一号反应槽1内使用石灰乳调整pH值，通过pH在线检测仪实时监控一号反应槽1内的涂装废水的pH值，进而控制加压系统加入石灰乳的速率。经过四个反应槽和两个沉淀池处理后进入中间池7的涂装废水基本已经完成废水处理过程，通过pH在线检测仪实时监测中间池7内的pH值以监控涂装废水是否被有效处理。控制器可以根据中间池7内的pH值来控制过滤提升泵11的启停。

在一具体实施例中，沉淀池用于对涂装废水中的难溶于水的悬浮物进行沉淀分离沉淀池包括设置在沉淀池底部的泥斗17以及设置在泥斗17上方的PP斜板填料15，泥斗17与PP斜板填料15之间水平设置有穿孔布水管14，穿孔布水管14的一端延伸连接至沉淀池的入水口；一般来说，泥斗17为两个。优选的，泥斗17的底部设置有圆形排泥口18。

通过对一号反应槽1内加入石灰乳使得涂装废水里面的磷酸盐以及重金属离子反应生成难溶于水的磷酸钙以及氢氧化物，并通过在二号反应槽2内加入PAM药液进一步反应生成较易沉淀的悬浮物，进而在一号沉淀池3内的通过PP斜板填料15发生沉淀，沉淀物落入泥斗17内，实现泥水分离。

进过一号沉淀池3进行第一次泥水分离处理的涂装废水中还会有残留的磷酸盐类以及重金属离子，通过对三号反应槽4内加入氯化钙药液以及氢氧化钠药液并搅拌使得生成难溶于水的磷酸钙以及氢氧化物，并在四号反应槽5内加入PAM药液进一步反应生成较易沉淀的悬浮物，进而在二号沉淀池6内通过PP斜板填料15发生沉淀，沉淀物落入泥斗17，实现泥水分离，通过两次沉淀池的处理，可以将涂装废水内的磷酸盐以及重金属离子含量降至规定值以内。

本发明还提供一种应用于上述移动式一体化涂装废水处理装置的涂装废水处理方法，使用上述的设备对涂装废水进行处理，使得涂装废水经过上述设备的处理后最终符合回水用水的标准，整个涂装废水的处理流程至少包括以下步骤：

步骤一：

涂装废水通过移动提升泵计量提升至一号反应槽1，同时，加药系统向一号反应槽1内投加石灰乳调节一号反应槽1内的涂装废水至设定的pH值，同时搅拌机构12对一号反应槽1内的涂装废水进行搅拌；涂装废水中的磷酸盐(PO43-)和重金属离子(主要为Zn2+)分别发生反应生成难溶于水的磷酸钙(Ca3(PO4)2)和氢氧化物(Zn(OH)2)；

步骤二：

一号反应槽1内的涂装废水自然流入二号反应槽2，同时加药系统向二号反应槽2内加入PAM药液，同时搅拌机构12对二号反应槽2内的涂装废水进行搅拌；经过搅拌机构12的搅拌作用下，PAM药液与涂装废水混合发生反应，生成较易沉淀的悬浮物；

步骤三：二号反应槽2内的涂装废水经过工艺导流管13导流至一号沉淀池3的下部的布水区进行泥水分离；一号沉淀池3的下部的布水区设有布水管14，布水管14的上方设有PP斜板填料15，涂装废水中的悬浮物在一号沉淀池3内通过PP斜板填料15的作用发生沉淀，实现泥水分离；

步骤四：一号沉淀池3内的涂装废水从一号沉淀池3的出水堰自然流入三号反应槽4，同时加药系统向三号反应槽4内投加氯化钙药液和氢氧化钠药液，同时搅拌机构12对三号反应槽4内的涂装废水进行搅拌；使得涂装废水中残余的磷酸盐类以及重金属离子进一步反应生成难溶于水的悬浮物，从而对涂装废水进行二级除磷除锌；

步骤五：三号反应槽4内的涂装废水自然流入四号反应槽5内，加药系统向四号反应槽5内投加PAM药液，同时搅拌机构12对四号反应槽5内的涂装废水进行搅拌；步骤四中生成的难溶于水的悬浮物与PAM药液充分混合反应生成较易沉淀的悬浮物；

步骤六：四号反应槽5内的涂装废液经过工艺导流管13导流至二号沉淀池6下部的布水区进行泥水分离；二号沉淀池6的结构与一号沉淀池3的结构类似，通过PP斜板填料15的作用发生沉淀，实现泥水分离；至此，涂装废水中的磷酸盐和重金属离子浓度基本达到标准；

步骤七：二号沉淀池6内的涂装废水自然流入中间水池内，中间水池对涂装废水进行水量调节后，中间水池内的涂装废水由过滤提升泵11提升进入压力式过滤罐中，经过压力式过滤罐过滤后的出水即可达到回用标准。中间水池对涂装废水的流量以及水量进行调节，使得过滤提升泵11能够以稳定的工况工作向压力式过滤罐内供水，压力式过滤罐对涂装废水进行过滤清除残余的悬浮物和大颗粒污染物，出水即可达到回用标准，可以直接接入回用用水单元。

本发明通过一体化地设置有四个反应槽、两个沉淀池、一个中间池、五套反应搅拌器、一套过滤系统和五个加药槽、六套加药管道、及控制系统等相关配套设施，将上述设施高度集成化地设置在一个敞口式装置内，其立面外形类似于集装箱，可放置在平整地面，也可放置在平板车上，随车移动；使得整套处理装置具有结构紧凑、便于维修保养、占地面积小、便于灵活移动等优点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。