专利名称：一种电子电镀废水处理回用系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子电镀废水处理回用系统及方法，主要用于处理电子电镀工业产生的重金属清洗废水,属于废水处理领域。
背景技术：
在水资源日益紧张的今天，废水循环回用正受到越来越多工矿企业的重视和青睐。电子电镀行业是我国电子工业的基础行业，对我国经济发展起着重要作用，但其生产过程耗水量较大，对周围水体污染严重。为推行清洁生产，实现节能减排，节省水资源，部分地区针对电子电镀企业提出排放废水回用不低于60%的要求，这是节约水资源、减少水资源污染的一个重要举措。电了电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，目前已开发应用的电子电镀废水的处理方法主要分为三大类(I)化学法，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体沉淀法、化学还原法、电化学法和高分子法；(2)物理化学法，包括吸附法、萃取法、离子交换法、膜分离法、蒸发和凝固法等；(3)生物处理法，包括生物絮凝法、生物化学法和植物修复法。目前，电子电镀废水处理的膜分离技术最常见的是将微滤、超滤、纳滤与反渗透膜进行多级组合运用，这种膜组合工艺技术作为一种新型高效的处理技术，目前在废水回用技术中得到广泛应用，且日趋成熟。传统回用技术考虑到膜技术的回用效能及使用寿命，废水回收经济效益差而没有得到很好的推广应用，而且部分企业扩大生产规模，要求废水回用率越来越高，常规处理工艺难以满足要求。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种能够高效回收利用电子电镀废水又能使RO浓水达标排放的电子电镀废水处理回收利用系统及其方法。为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案一种电子电镀废水处理回收利用系统，包括有废水回用处理单元和RO浓水处理单元,所述废水回用处理单元依次连接有格栅、调节池、混凝反应装置、沉淀-膜分离装置、臭氧氧化池、臭氧消解装置、保安过滤器和RO装置；所述RO浓水处理单元依次连接有水解酸化池、接触氧化池和沉淀池；所述水解酸化池与RO装置相连通。作为一种优选方案，所述沉淀-膜分离装置上部安装有浸没式膜分离组件，膜分离组件的透过液出水口与抽吸泵连接，膜分离组件下方设有穿孔式曝气管并与气泵连接。作为一种优选方案，所述沉淀-膜分离装置下部设置有一污泥斗，污泥斗底部设置一排泥口。作为一种优选方案，所述混凝反应装置有反应槽体和搅拌装置，所述反应槽体设置有加药口、混凝装置进水口和混凝装置出水口，所述搅拌装置设置于反应槽体内。 作为一种优选方案，所述臭氧氧化池底部设置有曝气管，曝气管上方放置有多孔介质填料。作为一种优选方案，所述臭氧消解装置设置有蜂窝状填料，所述蜂窝状填料表面负载一层锕、钌等过渡金属及锰、铜催化材料。作为一种优选方案，所述电子电镀废水处理回用系统设置有污泥处理装置，所述污泥处理装置设置有污泥进料口、污泥出料口和废水出口 ；所述污泥进料口分别连通于沉淀-膜分离装置和沉淀池，所述废水出口连通于混凝反应装置。本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，有上述方案可知通过臭氧氧化池设计于RO膜处理之前，有利于废水中的细菌、难降解有机物和溶解离子等污染物得到有效的处理，这些污染物都是影响RO膜系统淡水回收率及其使用寿命的的主要因素之一。同时经臭氧氧化池处理过的废水由保安过滤器进行过滤，降低了废 水污染指数和废水浊度，有利于提高RO装置的处理效果及其运行寿命。经臭氧氧化池和保安过滤器处理的废水进入RO装置处理后，RO淡水回收率达到80%以上，且RO膜的经济使用寿命可达三年左右，具有明显的经济效益和社会效益。
图I是本实用新型之实施例的废水处理过程示意图。附图标识说明10、废水回用处理单元11、格栅12、调节池13、混凝反应装置14、沉淀-膜分离装置15、臭氧氧化池16、臭氧消解池17、保安过滤器18、RO装置20、RO浓水处理单元21、水解酸化池22、接触氧化池23、沉淀池30、污泥处理装置。
具体实施方式
请参照图I所示，其显示了本实用新型之较佳实施例的具体结构，包括有废水回用处理单元10、R0浓水处理单元20和污泥处理装置30。该电子电镀废水回用处理单元包括格栅11、调节池12、混凝反应装置13、沉淀-膜分离装置14、臭氧氧化池15、臭氧消解池16、保安过滤器17和RO装置18。该RO浓水处理单元20包括水解酸化池21、接触氧化池22、沉淀池23。该格栅11的主要作用是将废水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。该调节池12为了保证处理构筑物工作的连续性和稳定性，调节废水的水质水量均衡，以保证后续处理效果。电子电镀废水经过格栅11初滤后，注入调节池12中。该混凝反应装置13包括有反应槽体、混凝装置进水口、搅拌装器、加药口和混凝装置出水口。该混凝装置进水口与前述调节池12相连接，调节池12中的废水进入反应槽体中，启动搅拌器，混凝剂与助凝剂依次从加药口投加于反应槽体中，电子电镀废水与混合剂和助凝剂混合反应后从混凝装置出水口排出。该混凝剂为硫酸铝、聚合氯化铝、氯化铁、聚合硫酸铁等；该助凝剂是改性活化硅酸。该助凝剂的加入一方面可以提高混凝沉淀的效率，保证超滤膜或微滤膜的过滤通量与分离效果，另一方面可以避免投加PAM时可能导致的RO膜堵塞问题。该改性活化硅酸不仅有比活化硅酸更长的保质期，而且易于制备、助凝效果更好，反应时间短。该混凝剂和助凝剂的投加总量为3(T80ppm ;该助凝剂和混凝剂之间投加量的体积比为助凝剂混凝剂=1 5^1 :20。 该沉淀-膜分离装置14设置有一沉淀槽体，位于该沉淀槽体上部安装有浸没式膜分离组件，膜分离组件的透过液出水口与抽吸泵连接，膜分离组件下方设有穿孔式曝气管 并与气泵连接，利用该曝气管曝气主要用于冲刷膜表面，防止膜堵塞。该沉淀槽体下部设置有一污泥斗，污泥斗底部设置一排泥口，用于沉淀于槽体底部污泥的排放。该臭氧氧化池15底部设置有曝气管，曝气管与臭氧发生器连接，曝气管上方放置有多孔介质填料。前述抽吸泵将废水泵入该臭氧氧化池15中，该臭氧氧化池15主要用于处理难降解的有机物，提高废水的可生化性，同时有效去除水中铁、猛等金属离子。通过该臭氧氧化池15对电子电镀废水的处理，降低了污染指数(FDI)值，减轻RO膜的负担，提高RO膜的使用寿命。该污染指数(FDI)值，表征了水中颗粒、胶体和其他能阻塞各种水纯化设备的物体的含量。在反渗透水处理过程中，SDI值是测定反渗透系统进水的重要指标之一；是检验预处理系统出水是否达到反渗透进水要求的主要手段。它的大小对反渗透系统运行寿命至关重要。该臭氧消解装置16位于臭氧氧化池15之后,该臭氧消解装置16设置负载有锕、钌等过渡金属及锰、铜等催化材料的蜂窝状填料，该蜂窝状填料可以是铝蜂窝材料、活性碳材料等，剩余臭氧经过该蜂窝状催化填料时被分解消除。该保安过滤器17主要用来滤除经多介质过滤后的细小物质，以确保水质过滤精度及保护膜过滤元件不受大颗粒物质的损坏，防止预处理中未能完全去除或新产生的悬浮颗粒进入反渗透系统，保护高压泵和反渗透膜。该RO装置18有淡水出口、浓水出口和RO装置进水口。该RO装置进水口连通于前述保安过滤器；该淡水出口连通于电子电镀工艺用水管道中；该浓水出口连通于RO浓水处理单元中。该水解酸化池21与前述RO装置18浓水出口相连通，在前述臭氧氧化的基础上，RO浓水进入水解酸化池中进一步提高其可生化性，能将大分子有机物转化为小分子。有部分有机物降解合成异养型微生物细菌自身细胞达到去除废水中一部分C0D。该接触氧化池22连通于水解酸化池21,废水经该接触氧化池22可有效去除COD
坐寸ο该沉淀池23连通于接触氧化池22，该沉淀池23主要用于进行固液分离，该沉淀池23中的污泥排入污泥处理装置30中，该沉淀池23中的上清液可达到《污水综合排放标准GB8978-1996)) 一级标准和《广东省水污染物排放限值(DB4426-2001 )》的要求，可达标排放或用于要求较低的工业用水等。该污泥处理装置30分别设置有污泥进料口、污泥出料口和废水出口。该污泥进料口分别连通于前述沉淀-膜分离装置14和沉淀池23，该污泥出料口将污泥压缩烘干后排出，该废水出口将污泥中的水份排入混凝反应装置13中进行处理。[0040]详述本实施例电子电镀废水回用过程和RO浓水处理过程如下I.在电子电镀废水回用单元中首先，将电子电镀废水经过格栅11初滤，废水中的大块污物被拦截后注入调节池12中，通过调节池12调节废水水量和废水浓度，以保证废水的水质水量均衡，以保证处理构筑物工作的连续性和后续药物添加量的稳定性。接着，调节池12中的废水进入到混凝反应装置13中，启动搅拌器，依次加入混凝剂和助凝剂，加入混凝剂和助凝剂的总量为3(T80ppm，助凝剂与混凝剂的体积比为I :5 1 20，电子电镀废水与混合剂和助凝剂混合反应后从混凝装置出水口排出。该混凝剂是硫酸铝、聚合氯化铝、氯化铁、聚合硫酸铁等；该助凝剂是改性活化硅酸。该助凝剂的加入一方面可以提高混凝沉淀的效率，保证超滤膜或微滤膜的过滤通量与分离效果，另一方面可以避免投加PAM时可能导致的滤膜堵塞问题。该改性活化硅酸是在活化硅酸聚合反应形成冻胶之前，加入阻聚剂，中止或抑制其聚合过程。由于加入抑制硅酸聚合的阻聚剂，可控制聚合度和聚合反应条件，使聚合度可达很高并在最佳范围，达到其最佳助凝效果，同时可延长保存时间，其保存时间高达一个月时，助凝效果仍然很好，并与保存几个小时的助凝效果相同，其助凝效果不因保存时间延长而降低，而其活化时间短，不超过30min。改性活化硅酸由于聚合度高、吸附架桥能力强，因此絮凝效果好，产生的矾花沉淀性能佳，净后水浊度低，做助凝剂时的剩余浊度比活化硅酸助凝时低45%。改性活化硅酸与混凝剂配合使用，矾花生成快，颗粒大而密实，沉降速度快，保证出水水质，解决了低温低浊水难于处理这一问题。改性活化硅酸投加顺序以后投为好，使用改性活化硅酸可节省混凝剂用量约20 40%，具有明显的经济效益和社会效益，更重要的是，降低废水的浊度有利于后续RO膜的过滤通量和使用寿命。接着，混凝反应装置13中的泥水混合物从沉淀-膜分离装置14下部进入，位于该沉淀-膜分离装置14上部安装有浸没式膜分离组件，膜分离组件的透过液出水口与抽吸泵连接，膜分离组件下方设有穿孔式曝气管并与气泵连接，利用该曝气管曝气主要用于冲刷膜表面，防止膜堵塞。该沉淀-膜分离装置14，利用重力分离法，对污水进行固液分离，水从沉淀-膜分离装置14下部进入池中，由于反射板的拦阻而流向四周分布于整个水平断面上，缓缓向上流动。当沉降速度超过水的上升流速时，颗粒就向下沉降到污泥斗，该污泥斗中的污泥由排泥口排放至污泥处理装置进行污泥处理。同时浸没式膜分离组件对上清液进一步过滤处理，有效去除废水中固态金属、TSS和COD等污染物。接着，抽吸泵将经过膜过滤的废水泵入臭氧氧化池15中，进入臭氧氧化池15中的废水仍含有大量的细菌、难降解有机物和溶解离子，这些污染物都是影响RO膜系统淡水回收率的主要因素之一。在该臭氧池15中，利用臭氧的强氧化性，不仅能够有效杀死废水中的细菌，而且能够有效处理难降解有机物，提高废水的可生化性，有利于废水的后续处理。同时，废水中如二价铁离子等低价可溶性金属离子被氧化后形成难容金属氢氧化物，一些溶于水中的硫化物如溶于水中的H2S气体等经氧化变为不溶性硫磺沉淀，这些难容金属氢氧化物不溶性硫磺可在后续的保安过滤器中被去除。接着，由于臭氧氧化池15排出的废水中含有少量臭氧，因此位于臭氧氧化池之后设置有臭氧消解装置16，该臭氧消解装置16将锕、钌等过渡金属及锰、铜等催化材料负载在蜂窝状填料上，剩余臭氧经过该蜂窝状催化填料时被分解消除。除去臭氧的废水进入保安过滤器17，过滤前述臭氧氧化池中产生的固体粒子和新产生的悬浮物，经过保安过滤器过滤后的废水污染指数(SDI)值小于3，废水浊度小于I。该污染指数是衡量RO进水中胶体(颗粒物)潜在污染性的重要指标。它表征了水中颗粒、胶体和其他能阻塞各种水纯化设备的物体的含量。在反渗透水处理过程中，SDI值是测定反渗透系统进水的重要指标之一；是检验预处理系统出水是否达到反渗透进水要求的主要手段。它的大小对反渗透系统运行寿命至关重要。最后，废水经过臭氧氧化池15和保安过滤器17的处理后经高压泵泵人RO装置18中，RO淡水连通于水质要求较严的电子电镀工艺用水系统中，RO浓水进入RO浓水处理单元中。基于臭氧氧化池和保安过滤器的作用，进入RO装置的废水，水质较好，使得该电子电镀废水回用单元中的RO膜系统淡水回收率达到80%以上，且RO膜的经济使用寿命可达三年 左右。该淡水回收率为可回用于电子电镀工艺的淡水与进入RO装置18中废水的比值。该RO膜的经济使用寿命为不影响RO淡水的出水量且回收率在60%以上的使用时间。2.在RO浓水处理单元中首先，利用水泵将RO浓水泵入RO浓水处理单元中的水解酸化池21，在前述臭氧氧化的基础上，RO浓水进入水解酸化池21中进一步提高其可生化性，能将大分子有机物转化为小分子。水解阶段是大分子有机物降解的必经过程，大分子有机想要被微生物所利用，必须先水解为小分子有机物，这样才能进入细菌细胞内进一步降解。酸化阶段是有机物降解的提速过程，因为它将水解后的小分子有机进一步转化为简单的化合物并分泌到细胞外。有部分有机物降解合成异养型微生物细菌自身细胞达到去除废水中一部分C0D。接着，经水解酸化的废水进入接触氧化池中，在不透气的曝气池中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料，填料被水浸没，用鼓风机在填料底部曝气充氧，这种方式称为鼓风曝气；空气能自下而上，夹带待处理的废水，自由通过滤料部分到达地面，空气逸走后，废水则在滤料间格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面，不随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新，从而提高了净化效果，可有效去除废水中的COD等。最后，接触氧化池22中的废水进入沉淀池23中进行固液分离，该沉淀池23中的污泥排入污泥处理装置中，该沉淀池23中的上清液可达到《污水综合排放标准GB8978-1996》一级标准和《广东省水污染物排放限值(DB4426-2001)》的要求，可达标排放或用于要求不高的工业用水等。由废水回用处理单元10中产生的污泥与RO浓水处理单元20中产生的污泥经污泥处理装置30得到有效处理。污泥处理过程中的废水由于金属离子含量较高，需要回到混凝反应装置13中继续进行废水循环处理。本实用新型的重点在于一、通过在混凝反应装置中，投加混凝剂后加入助凝剂，该助凝剂为在活化硅酸聚合反应形成冻胶之前加入阻聚剂而成的改性活化硅酸。由于加入抑制硅酸聚合的阻聚剂，可控制聚合度和聚合反应条件，使聚合度可达很高并在最佳范围，达到其最佳助凝效果，同时可延长保存时间，而且其活化时间短。改性活化硅酸与混凝剂配合使用，矾花生成快，颗粒大而密实，沉降速度快，净化后水浊度低，保证出水水质。使用改性活化硅酸可一方面节省混凝剂用量，具有明显的经济效益和社会效益，另一方面可以提高混凝沉淀的效率，保证超滤膜或微滤膜的过滤通量与分离效果，并且有利于后续RO膜处理装置的处理效果和RO膜的使用寿命。二、通过臭氧氧化池设计于RO膜处理之前，有利于废水中的细菌、难降解有机物和溶解离子等污染物得到有效的处理，这些污染物都是影响RO膜系统淡水回收率及其使用寿命的的主要因素之一。同时经臭氧氧化池处理过的废水由保安过滤器进行过滤，降低了废水污染指数和废水浊度，有利于提高RO装置的处理效果及其运行寿命。经臭氧氧化池和保安过滤器处理的废水进入RO装置处理后，RO淡水回收率达到80%以上，且RO膜的经济使用寿命可达三年左右，具有明显的经济效益和社会效益。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化和修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。·
权利要求1.一种电子电镀废水处理回收利用系统，其特征在于包括有废水回用处理单元和RO浓水处理单元，所述废水回用处理单元依次连接有格栅、调节池、混凝反应装置、沉淀-膜分离装置、臭氧氧化池、臭氧消解装置、保安过滤器和RO装置；所述RO浓水处理单元依次连接有水解酸化池、接触氧化池和沉淀池；所述水解酸化池与RO装置相连通。
2.根据权利要求I所述电子电镀废水处理回用系统，其特征在于所述沉淀-膜分离装置上部安装有浸没式膜分离组件，膜分离组件的透过液出水口与抽吸泵连接，膜分离组件下方设有穿孔式曝气管并与气泵连接。
3.根据权利要求I所述电子电镀废水处理回用系统，其特征在于所述沉淀-膜分离装置下部设置有一污泥斗，污泥斗底部设置一排泥口。
4.根据权利要求I所述电子电镀废水处理回用系统，其特征在于所述混凝反应装置有反应槽体和搅拌装置，所述反应槽体设置有加药口、混凝装置进水口和混凝装置出水口，所述搅拌装置设置于反应槽体内。
5.根据权利要求I所述电子电镀废水处理回用系统，其特征在于所述臭氧氧化池底部设置有曝气管，曝气管上方放置有多孔介质填料。
6.根据权利要求I所述电子电镀废水处理回用系统，其特征在于所述臭氧消解装置设置有蜂窝状填料。
7.根据权利要求I所述电子电镀废水处理回用系统，其特征在于所述电子电镀废水处理回用系统设置有污泥处理装置，所述污泥处理装置设置有污泥进料口、污泥出料口和废水出口 ；所述污泥进料口分别连通于沉淀-膜分离装置和沉淀池，所述废水出口连通于混凝反应装置。
专利摘要本实用新型公开一种电子电镀废水回用处理系统及其方法，包括废水回用处理单元和RO浓水处理单元，废水回用水处理系统依次连接有格栅、调节池、混凝反应装置、沉淀-膜分离装置、臭氧氧化池、臭氧消解池、保安过滤器、RO装置；RO浓水处理系统依次连接有水解酸化池、接解氧化池、沉淀池。电子电镀废水依次经过格栅、调节池、混凝反应装置、沉淀-膜分离装置、臭氧氧化池、臭氧消解装置、保安过滤器和RO装置处理后RO淡水回用于电子电镀生产线，RO浓水通过水解酸化池和接触氧化池进行有效处理并稳定达到《污水综合排放标准GB8978-1996》一级标准和《广东省水污染物排放限值(DB4426-2001)》的排放要求。
文档编号C02F1/78GK202808534SQ201220188289
公开日2013年3月20日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者张伟锋, 戴锁堂, 周汉新 申请人:东莞市科达环保工程有限公司