本实用新型涉及废水处理领域，具体地，涉及一种环保高效酸洗废水处理系统。
背景技术：
：我国淡水资源十分短缺，人均拥有量2300m3，相当于世界人均水平的1/4，居世界110位。1997年起，全国城市污水排放量占废水排放总量的比例接近45％，改变了我国水污染治理工作一直以工业废水治理为主的局面，开始加强城市污水的综合治理工作。1999年我国城市污水污染负荷首次超过了工业废水污染负荷，我国水污染控制重点已经从工业点源污染为主的控制，逐步转变为以城市污水污染为主的控制。据《2003年中国环境状况公报》公布，2003年，全国废水排放总量为460亿吨，其中城市生活污水排放量247.6亿吨，占污水排放总量的53.8％。废水化学需氧量(COD)排放总量1333万吨，其中生活污水COD排放821.7万吨，占废水COD排放总量的61.6％，由此可见，目前我国的水污染形势严峻，特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响显得更加突出。据有关资料统计，全国近80％的生活污水未经处理，直接排入江河湖海，年排污量达400亿m3，造成全国1/3以上的水域受到污染。专家指出，水污染加剧了水资源的短缺，直接威胁着饮用水的安全和人民群众的健康，影响到工农业生产和农作物安全造成的经济损失约为GNP的1.5～3％，水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。未来城市的最大危害就是污水。造成我国水污染严重的主要原因之一是由于全国城镇污染。酸洗废水是为了清除金属表面氧化物，采用硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸及磷酸等酸进行酸洗法处理时而产生的废水。废水多来源于钢铁厂或电镀厂，pH值一般在1.5以下(游离酸0.5-2％)，呈强酸性，采用中和法对废水进行处理，常采用的中和剂有石灰、白云石及氧化镁、阻滞分离法。然而，现有酸洗废水处理通常存在处理成本低，处理效果差，容易造成二次污染等问题。对于酸洗废水处理，目前国内主要存在如下专利文献：专利授权公告号：205528261U，公开了一种不锈钢酸洗废水处理装置，格栅装置连着调节池，调节池连着前置过滤器，前置过滤器连接着一级加药池，一级加药池与高频脉冲电絮凝系统形成闭路循环；高频脉冲电絮凝系统连接着一级污泥沉淀池；一级污泥沉淀池连着二级加药池，使一级污泥沉淀池的上清液进入二级加药池，二级加药池连接着二级污泥沉淀池；二级污泥沉淀池的上清液出口连接着砂滤罐，二级污泥沉淀池的泥水混合物出口连接着生物淋滤系统；砂滤罐的出水口连接着降氟器，降氟器连接着斜沸石床，斜沸石床连接着出水收集池；生物淋滤系统连接着膜蒸馏浓缩系统；膜蒸馏浓缩系统连着电解系统，电解系统连着回收镍装置。本实用新型可实现不锈钢酸洗废水处理。然而，该专利所提供的处理装置，结构复杂，处理工序多，处理成本高，经济效益低。技术实现要素：为解决上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种环保高效酸洗废水处理系统，所述处理系统与传统处理设备相比，占地面积小、运行费用少，且无二氧化碳排放，可大量减少各类污染物的排放，显著地改善和提高周围地区的水体环境，提高人民健康水平，改善当地人民居住环境，提高人民生活质量，提高周围地区的基础设施水平，改善和提高环境质量水平，经济效益好。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种环保高效酸洗废水处理系统，所述处理系统包括：格栅池，设进水口，并在进水口出装设格栅，格栅上设置刮板；除油池，进水口通过管路与所述格栅池出水口连通；锰砂过滤池，进水口通过管路与所述除油池出水口连通，滤膜为锰质活性滤膜；调节池，进水口通过管路与所述锰砂过滤池出水口连通，内设搅拌器，加料口通过管路与酸碱料桶连通；絮凝反应池，进水口通过管路与所述调节池出水口连通，进水管路上设进水阀，包括沿水流方向依次设置的中和反应区和混凝反应区，内设搅拌单元，中和反应区和混凝反应区分别通过管路外接加药单元；二级沉淀池，进水口通过管路与所述絮凝反应池出水口连通，内设混凝反应沉淀器，形成对废水的固液分离处理；多介质过滤器，进水口通过管路与所述二级沉淀池出液口连通，其内设置多介质过滤层；通过管路依次连接超滤单元及RO膜脱盐单元，超滤单元进水口通过管路与所述多介质过滤器出水口连通。进一步，所述格栅由一组相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在酸洗废水进水口，或进入水泵站集水井的进口处，形成对酸洗废水中粗大悬浮物及杂质的拦截。另，所述除油池与锰砂过滤池为水平并排连接，除油池处理后的废水溢流至锰砂过滤池内。另有，所述调节池数量为2个，一备一用。再，所述调节池与絮凝反应池之间设第一缓冲池，调节池与第一缓冲池连接的管路上设废水提升泵，第一缓冲池通过溢流斗与所述絮凝反应池连接。再有，所述絮凝反应池数量为2个，一备一用。且，所述二级沉淀池还设回流口，通过回流管将沉淀后上层清液回流至所述絮凝反应池；二级沉淀池底部污泥通过管路与污泥浓缩池、板框式压滤机依次连接，二级沉淀池与污泥浓缩池之间的管路上设有污泥泵。另，所述二级沉淀池与多介质过滤器之间设第二缓冲池。再，所述多介质过滤层由石英砂和活性炭堆积形成。另有，所述多介质过滤器与超滤单元之间设有第一中间水箱；超滤单元与RO膜脱盐单元之间设有第二中间水箱；RO膜脱盐单元出水口通过管路连接有回用水箱；第二中间水箱与RO膜脱盐单元之间的管路上接有阻垢剂加料罐；所述RO膜脱盐单元加料口通过管路接有酸洗保护液加料罐。本实用新型的有益效果在于：对比分析进、出水水质，确定该处理工艺的核心是去除氟离子、铁离子、锰离子、悬浮物以及中和处理水中高浓度酸液残留物。采用“搅拌调节+絮凝反应池+二级沉淀池+多介质过滤”处理工艺。氢氟酸废液处理应在废水沉淀池中进行，所用的沉淀池与沟道应经过防渗处理。处理过程将氢氧化钠[Na(OH)]投入沉淀池并要充分混和搅拌，使其反应完全。应注意经过处理过的含氟酸性废液中仍残留有金属离子及氟离子，为了提高除氟效率，同时投入一定量氯絮凝剂，可以使悬浮物及金属例子中沉淀更完全。通过絮凝反应可将酸洗废水中的氟离子、铁离子、锰离子以及悬浮物去除，并对酸洗废液进行反应使其分子结构发生变化生成不易溶解的沉淀物，进而使废水的pH值更加稳定。现在要满足废水的回用和尽量减少排放的要求，并实现废水处理后的反复再利用，必须进行深度除盐处理，为此针对回用水水质的基本要求，以及废水回用的经济可行性，本方案决定对废水进行过滤处理，将废水的污染物、油、SS去除，然后再将处理出水进行深度脱盐处理，使回用水中的盐类不再积累，处理出水达到可再生水反复回用要求。废水采用反渗透膜处理，废水深度处理工艺采用反渗透法具有技术可行性和可靠性。与传统工艺相比，占地面积、运行费用均节约或节省三分之一，且无二氧化碳排放，如果对传统污水处理厂使用本工艺进行改造，会解放土地三分之一，在当今寸土寸金的城市建设中，会带来极大的经济和社会效益。可大量减少各类污染物的排放，显著地改善和提高周围地区的水体环境，提高人民健康水平，尽可能改善当地人民居住环境，提高了人民生活质量，提高周围地区的基础设施水平，改善和提高环境质量水平，使该地区做到经济增长与环境保护协调发展。解决了传统污水处理工艺流程长，工艺过程复杂，征地面积大，基建费用高，设备投资大，运行成本高的难题，进而使污水处理工艺简单化，该装备操作简单(可手动，自动)使用寿命长，综合工艺性能稳定。因此，该工艺的推广使用不仅能降低污水处理的成本，节能环保，而且能满足不同层次，不同规模企业单位对污水处理的要求，从而解决一些企业单位污水处理难的问题，符合国家节能减排的产业方向，市场前景广阔。附图说明图1为本实用新型所提供的一种环保高效酸洗废水处理系统的流程示意图。具体实施方式下面通过具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但实施例并不限制本实用新型的保护范围。参见图1，本实用新型所述的一种环保高效酸洗废水处理系统，所述处理系统包括：格栅池1，设进水口，并在进水口出装设格栅(未图示)，格栅上设置刮板；除油池2，进水口通过管路与所述格栅池1出水口连通；锰砂过滤池3，进水口通过管路与所述除油池2出水口连通，滤膜(未图示)为锰质活性滤膜；调节池4，进水口通过管路与所述锰砂过滤池3出水口连通，内设搅拌器(未图示)，加料口通过管路与酸碱料桶41连通；絮凝反应池5，进水口通过管路与所述调节池4出水口连通，进水管路上设进水阀(未图示)，包括沿水流方向依次设置的中和反应区(未图示)和混凝反应区(未图示)，内设搅拌单元(未图示)，中和反应区和混凝反应区分别通过管路外接加药单元51；二级沉淀池6，进水口通过管路与所述絮凝反应池5出水口连通，内设混凝反应沉淀器(未图示)，形成对废水的固液分离处理；多介质过滤器7，进水口通过管路与所述二级沉淀池6出液口连通，其内设置多介质过滤层(未图示)；通过管路依次连接超滤单元8及RO膜脱盐单元9，超滤单元8进水口通过管路与所述多介质过滤器7出水口连通。进一步，所述格栅由一组相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在酸洗废水进水口，或进入水泵站集水井的进口处，形成对酸洗废水中粗大悬浮物及杂质的拦截。另，所述除油池2与锰砂过滤池3为水平并排连接，除油池2处理后的废水溢流至锰砂过滤池3内。另有，所述调节池4数量为2个，一备一用。再，所述调节池4与絮凝反应池5之间设第一缓冲池10，调节池4与第一缓冲池10连接的管路上设废水提升泵(未图示)，第一缓冲池10通过溢流斗(未图示)与所述絮凝反应池5连接。再有，所述絮凝反应池5数量为2个，一备一用。且，所述二级沉淀池6还设回流口，通过回流管将沉淀后上层清液回流至所述絮凝反应池5；二级沉淀池6底部污泥通过管路与污泥浓缩池11、板框式压滤机12依次连接，二级沉淀池6与污泥浓缩池11之间的管路上设有污泥泵(未图示)。另，所述二级沉淀池6与多介质过滤器7之间设第二缓冲池13。再，所述多介质过滤层由石英砂和活性炭堆积形成。另有，所述多介质过滤器7与超滤单元8之间设有第一中间水箱14(容积20T)；超滤单元8与RO膜脱盐单元9之间设有第二中间水箱15(容积10T)；RO膜脱盐单元9出水口通过管路连接有回用水箱16(容积10T)；第二中间水箱15与RO膜脱盐单元9之间的管路上接有阻垢剂加料罐17；所述RO膜脱盐单元9加料口通过管路接有酸洗保护液加料罐91。本实用新型所提供的一种环保高效酸洗废水处理系统对酸洗废水处理的流程如下：废水处理的目的主要是去除酸洗废水、油、SS、盐分等。废水处理工艺选择：石英砂酸洗后的清洗工序，该类废水主要污染特征为呈酸性和含SS、石油类等污染物，根据废水特征，适宜采用物化中和沉淀、过滤和吸附等工艺。根据清洗废水特征分析，该废水属于无机污染废水，高、低浓度废水分别经管道输送到格栅井，经机械格栅1刮板去除大的漂浮物杂质后进入除油池2除油，溢流进锰砂过滤池3去除锰离子和少量的铁离子。处理后的水进入调节池4，在调节池4内调节水质水量，该酸洗废水中含有大量易沉淀的石英石粉末，为防止石英砂在调节池4内沉淀，应在池内加配套搅拌器。在调节池4末端安装废水提升泵，将废水提升至缓冲第一池缓冲10，缓冲后废水通过溢流斗进入絮凝反应池5通过加药单元51使其絮凝，在二级沉淀池6内停留沉淀以后，上清液部分进入第二缓冲池13，再由管道泵引入多介质过滤器7，废水经过有多种规格的石英砂、活性炭堆积组成的多介质过滤层过滤掉大颗粒胶体杂质。含有微小胶体杂质由超滤单元8过滤，超滤单元8过滤可过滤0.002-0.1微米之间的大分子杂质和胶体，由于微滤膜允许小分子物质和溶解性固体(无机盐)等的通过，所以超滤出水进入第二中间水箱15后要进行脱盐处理，即进入RO膜脱盐单元9。二级沉淀池6污泥由污泥泵提升到污泥浓缩池11；然后由框板式压滤机12进行预浓缩，经机械脱水后干泥填入焚烧炉。(1)格栅+刮板酸性冲洗废水经下水道流入格栅池1，格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较大悬浮物，并保证后续设施能正常运行。格栅是有一组相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装再进水的渠道，或进入水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。由于本工程中酸洗所产生的废水中含有石英砂等固体颗粒性杂质，以防对格栅的堵塞，需添加刮板。(2)锰砂除油沉淀池除油池利用隔油上浮法分离去除含油废水中可浮性油类物质，隔阻废水中的油污飘浮物及沉降粗大颗粒，出水溢流进入锰砂过滤池。锰砂滤料采用接触氧化法可以去除水中含有的锰离子、铁离子。使高价锰的氢化合物逐渐附着在滤料表面上，形成锰质活性滤膜，成为黑色或暗黑色的“锰质熟砂”。这种熟砂具有接触催化作用，能加快氧化速度，使水中的二价锰在较低的pH值条件下被氧化成高价锰而被去除。另外，根据溶胶粒子优先吸附和它组成相同或相近粒子的这一规则，含有MnO2的锰砂能够很好地吸附水中Mn2+。有关研究认为，MnO2吸附Mn2+后因使之氧化成锰的四价氧化物沉淀下来而被过滤去除掉。(3)调节池该池设置两座，一用一备。调节池用以调节进、出水流量及水质。调节池连有酸碱桶，用以调节pH值。废水在此平衡排水量，均调水质，该酸洗废水中含有大量易沉降的石英石粉末。为防止石英粉在调节池内沉淀、沉积，并且为了更好地混合高浓度与低浓度酸洗废液，在该池内加装配套搅拌器，使其更容易混合并且不会造成调节池内沉淀堵塞。(4)絮凝反应池该池设置两座，一用一备。调节池出水进入絮凝反应池，一池收集满后关闭进水阀，然后加碱进行机械搅拌反应，把废水pH值调节至7.5左右，停止搅拌启动提升泵把反应后的废水提升至二级沉淀池。水流首先进入该设备化学中和反应区，该区内设全自动化学药品中和投加装置，酸洗废水与药剂接触反应后使其分子结构发生变化生成不易溶解与微溶的化学物质成分，通过混凝反应沉淀器混凝反应区时与该区内所投加药品进行混凝反应。因为酸洗废水浓度较高，好多微小颗粒物或微溶物质在水中形成稳定层，既不上升也不沉降，加入破乳剂混凝反应后水中微小颗粒物与微溶物稳定层被破坏，形成颗粒物沉降与较轻颗粒物上升。此时加入另一种药品絮凝剂，该药品具有强大网络聚集性，将水中大小颗粒物通过架桥网聚到一起，大颗粒物较快的沉降速度带动小颗粒物沉降，增加了沉降速度缩短了颗粒物沉淀时间，最后水进入沉淀区。(5)二级沉淀池经加药凝聚反应后的废水，通过泵送入斜管沉淀池，被网聚的颗粒物随水流通过分离斜管时随着自身重量沉淀至混凝反应沉淀器集泥区(大量氟化物及其它污染物在此随沉淀物排放)废水经过沉淀区内分离斜形成废水上清液上升穿过分离斜管进入下级处理；废水在沉淀池内进行固液分离，上部清水自流进入中间水池，底部污泥定时排放至污泥浓缩池。(6)多介质过滤经过絮凝、沉淀器的废水悬浮物大约降至100mg/l以内，经中间水箱缓冲后由加压泵提升至多介质过滤器。废水经过由多种规格石英砂、活性炭堆积组成的过滤层，水中悬浮物及大量化学反应生成的大颗粒胶体物被滤除。微小杂质、胶体还需要超滤系统处理。(7)超滤系统超滤技术是一种膜滤法，它能从周围含有微粒的介质中分离出0.002-0.1微米之间的大分子杂质和胶体，其基本原理是在常温下以一定压力和流量，利用不对称微孔结构和半透膜介质，依靠膜两侧的压力差作为推动力从而达到分离、分级、纯化、浓缩目的的一种新型膜分离技术。与传统分离方法相比，超滤技术具有以下特点：1.滤过程是在常温下进行，条件温和无成分破坏，因而特别适宜对热敏感的物质，如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。2.滤过程不发生相变化，无需加热，能耗低，无需添加化学试剂，无污染，是一种节能环保的分离技术。3.超滤技术分离效率高，对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。4.超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力，因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。由于微滤膜允许小分子物质和溶解性固体(无机盐)等的通过，所以超滤出水进入中间水箱后要进行脱盐处理，即进入RO膜脱盐系统。(8)RO膜脱盐单元RO反渗透膜孔径小至纳米级，在一定的压力下，H2O分子可以通过RO膜，而水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。在正常使用情况下其寿命为3年，使用期间需定期加阻垢剂和酸洗保护液以保证RO膜不被堵塞。(9)污泥处理采用框板式压滤机，其最大的优越性就是正压、高压压强脱水，较传统的真空过滤机的压差大得多，因而滤饼水份低，能耗少，金属流失少，滤液清澈透明。压滤机是目前所有工业过滤机中惟一能确保滤饼水份达到10％以下，而且可以不加絮凝剂的优良设备。本废水处理工程中的废水由两种废水构成：即酸洗废水、酸洗后残留废酸，生活废水，总水量1000t/d，具体水质水量如下表：序号项目名称数值1水量1000T/d2pH值1～33悬浮物SS≤800mg/L4BOD5≤150mg/L5CODcr≤7000mg/L6F-≤1000mg/L7Fe≤600mg/L8Mn≤5.0mg/L9NH3-N≤20mg/L10油≤50mg/L处理规模：按1000t/d处理量设计。操作时间≥8000小时/年。处理后污水水质按照污水排入城镇下水道水质等级标准，如下表所示：国家综合废水排放二级标准需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。当前第1页1 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