一种高浓废水零排放处理装置的制作方法

本实用新型属于污水处理装置技术领域，具体涉及一种高浓废水零排放处理装置。

背景技术：

电镀工艺废水中含有大量的螯合剂，重金属，高cod等污染物。废水中螯合种类多，对金属镍等重金属的螯合能力强，在碱性条件下镍等重金属也不沉淀。废水处理困难，成本高，不能稳定达标问题一直困扰着电镀行业的发展。

目前，电镀废水一般采用预处理+uf+ro膜方法及对应的装置进行处理，但这类方法及装置存在产水电导率较高，易堵膜的缺点。

因此，开发一种废水零排放的处理装置具有重要的研究意义和应用价值。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中电镀废水产水电电导率较高、易堵膜的缺陷和不足，提供一种高浓废水零排放处理装置。本实用新型提供的处理装置对高浓废水进行针对性处理，利用全物理分离系统，废水经处理后可以达到工业回用水标准，电导率低，不易堵膜，废水回用率99％以上，经处理后只产生约1％的废液，可实现废水零排放。

为实现上述使用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高浓废水零排放处理装置，包括依次连通的预处理机构、第二过滤机构、第二mcr系统、stuf膜系统、第一过滤机构、第一mcr系统、树脂交换系统、炭滤系统、uf膜系统和三级反渗透ro膜处理系统；所述三级反渗透ro膜处理系统的ro浓水出口与预处理机构相连通。

电镀一般工艺包括如下几个步骤：前处理—预镀—清洗—电镀—清洗—镀金/钯—清洗，如果电镀效果不佳在电镀后还包括清洗—退镀—清洗—电镀等的步骤，各个流程步骤得到的废水中的螯合剂、重金属、cod等污染物的类别和含量差异很大，如将其混合起来一同处理，将产生较多的高浓废液，造成特种膜及蒸发系统高负荷运行，营运成本大量增加。本实用新型尝试将各个步骤的废水进行分类，具体包括清洗废水、除油除腊废水和高浓废水，其中清洗废水为各清洗步骤产生的废水，ph为5～6，cod≤50mg/l，电导率≤500μs/cm；除油除腊废水为前处理步骤的废水，其中添加了大量的表面活性剂，ph一般为10～12，cod≥5000mg/l，电导率≤1000μs/cm；其余各步骤的更槽液，较高cod及电导率的废液作为高浓废水进行处理，ph为5～6，cod≥3000mg/l，电导率≥10000μs/cm，电导率≥10000μs/cm。

高浓废水的处理是难度最大的，主要是由于高浓废水属于高有机，高盐份，并含有少量的氟化物及碳酸钙。本实用新型尝试了多种处理方式及装置，比如uf+海水膜装置，但处理效果一般。经多次研究终于找到一种处理效果较好的装置。

本实用新型首先通过预处理机构调节高浓废水的ph，并加入还原剂将废水中的氧化物质进行还原，然后经第二过滤机构进行粗滤，去除废水中大颗粒物、泥沙后，利用第二mcr系统进行再次过滤拦截去除废水中可能存在的少量细小悬浮物及胶体物质。再利用stuf膜系统过滤分离废水中的ss，胶体，颗粒物等污染物质，避免后续的浓缩处理出现堵膜、处理效果不佳的问题；然后浓缩分离溶解无机盐类及重金属类污染物，经蒸发后出水中的有机物及电导率均大幅降低，再利用第一过滤部件进行粗滤以去除废水中大颗粒物、泥沙后，利用第一mcr系统进行再次过滤。mcr系统可拦截去除废水中可能存在的少量细小悬浮物及胶体物质。然后利用树脂交换系统进行离子交换以去除废水中的重金属和cod物质，经炭滤后再经uf膜系统和三级反渗透ro膜系统处理后得到的产水的电导率≤6μs/cm，cod≤5mg/l，可直接回用于电镀车间用于正常生产。

具体地，利用本实用新型提供的处理装置对电镀废水进行处理的过程如下：

调节高浓废水的ph为3～4后，加入还原剂后，回调ph为8～10，粗滤，利用mcr技术再次过滤后，利用stuf膜系统技术进行过滤、浓缩处理，然后蒸发、分离后出水经粗滤后，利用mcr技术再次过滤，然后利用阴树脂和阳树脂进行离子交换后，经炭滤后依次经uf膜和三级反渗透ro膜处理，ro产水即为可回用水质，ro浓水作为高浓废水进行后续处理。经蒸发分离处理后可得到99％电导率≤6μs/cm，cod≤5mg/l及以上的中水，另外还存在不高于1％的蒸发废液，该蒸发废液可集中后进行其它方法处理。

本实用新型提供的高浓废水零排放处理装置对电镀废水进行处理后可以达到工业回用水标准，电导率低，不易堵膜，废水回用率99％以上，经处理后只产生约1％的废液，可实现废水零排放。

本领域常规的用于粗滤的过滤机构均可用于本实用新型中。

优选地，所述第一过滤机构为粗滤机构。

更为优选地，所述粗滤机构为活性炭过滤器。

优选地，所述第一处理部件还包括集水池，所述集水池与所述第一过滤机构相连通。

通过集水池可收集stuf膜系统的出水，并进行后续的处理。

更为优选地，所述集水池和第一过滤机构间连通有水泵。

水泵可以实现集水池中的stuf膜系统的出水泵至第一过滤机构中。

本领域常规的mcr系统均可用于本实用新型中。

优选地，所述第一mcr系统包括产水收集水箱和袋式过滤器，所述产水收集水箱与第一过滤机构相连通，所述袋式过滤器与树脂交换系统相连通。

更为优选地，所述第一mcr系统为立升挂式mcr膜系统(例如lgj1e3-1500*14)。

优选地，所述树脂交换系统包括阴树脂和阳树脂。

更为优选地，所述阴树脂的数量为多组，所述阳树脂的数量为多组。

多组树脂可实现离子的多次交换。可根据需要选择阳树脂和阴树脂进行树脂交换的顺序，一般阳树脂和阴树脂的顺序并无要求，既可先利用多组阳树脂进行离子交换后，再利用多组阴树脂进行离子交换；或者先利用多组阴树脂进行离子交换后，再利用多组阳树脂进行离子交换；也可阴树脂和阳树脂交替进行。

本实用新型对本领域常规的阳树脂(如国产阳树脂、tp-207)和阴树脂(如国产阴树脂、mp-68-p2)进行优选发现，各树脂在处理初期虽具有较好的离子交换效果，但长时间处理后国产树脂损耗(反洗带来的损耗)，再生成本(酸碱药剂用量)、树脂设备的清洗成本均大于tp-207和mp-68-p2。

优选地，所述阳树脂为tp-207，阴树脂为mp-68-p2。

为了对阴树脂和阳树脂进行充分利用，节约成本，还可以对阴树脂和阳树脂进行再生处理。

再生处理可按照本领域常规的方式进行。

一般情况下利用盐酸对阳树脂进行再生处理；利用氢氧化钠溶液对阴树脂进行再生处理。

优选地，所述炭滤系统为椰壳活性炭过滤系统(例如，1000x1850x4x4)。

优选地，所述uf膜系统为立升超滤膜组(例如，lh3-1060-v)。

优选地，所述三级反渗透ro膜处理系统包括相连通的三级ro初级产水箱、蒸发处理预处理水箱、三效蒸发器预热器、三效蒸发器分离器；所述三级ro初级产水箱与uf膜系统相连通，所述三效蒸发器分离器包括冷凝水出口和ro浓水出口。

更为优选地，所述冷凝水出口通过冷凝水泵与电镀车间清洗用水供应机构相连通。

电镀车间清洗用水供应机构为清洗工艺提供清洗用水。

优选地，所述三级反渗透ro膜处理系统为美国陶氏反渗透膜系统。

优选地，所述预处理池机构包括还原池、ph调整池和沉淀池。

优选地，所述第二过滤机构包括相连通的产水收集水箱和袋式过滤器；所述产水收集水箱与预处理池机构相连通；所述袋式过滤器与所述第二mcr系统相连通。

优选地，所述第二mcr系统包括产水收集水箱和袋式过滤器，所述产水收集水箱与第二过滤机构相连通，所述袋式过滤器与stuf膜系统相连通。

更为优选地，所述第二mcr系统为浓水型mcr膜(lgj1e-1500*6)。

优选地，所述stuf膜系统包括stro预浓缩机构和dtro二次浓缩机构。

stro预浓缩机构主要用于分离溶解无机盐类及重金属类污染物。

dtro二次浓缩机构主要用于处理stro产生的浓水实现浓缩和蒸发。

更为优选地，所述stro预浓缩机构包括依次连通的stro系统缓冲水箱、缓冲水箱高压泵、保安过滤器和stro浓缩器，所述stro浓缩器的出水与二级ro初级产水箱相连通，所述stro浓缩器的浓水口与dtro二次浓缩机构相连通。

缓冲水箱高压泵用于将stro系统缓冲水箱泵至保安过滤器中。

更为优选地，所述dtro二次浓缩机构包括dtro浓缩器和三效蒸发器，所述dtro浓缩器的出水口与二级ro初级产水箱相连通，所述dtro浓缩器的浓水口与三效蒸发器相连通。

更为优选地，三效蒸发器包括预处理水箱、预热器和分离器。

更为优选地，所述stuf膜系统为浙江美易膜stuf4040。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的处理装置对高浓废水进行针对性处理，利用全物理分离系统，废水经处理后可以达到工业回用水标准，电导率低，不易堵膜，废水回用率99％以上，经处理后只产生约1％的废液，可实现废水零排放。

附图说明

图1为实施例1提供的结构示意图；

其中，1为第一过滤机构，2为第一mcr系统，3为树脂交换系统，4为炭滤系统，5为uf膜系统，6为三级反渗透ro膜处理系统，8为预处理机构，9为第二过滤机构，10为第二mcr系统，11为stuf膜系统，12为酸析压滤机；b为高浓废水，d为最终产水，e为污泥。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图和具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是，当原件被称为“设置于”、“安设于”另一元件，它既可以直接在另一元件上，也可以存在居中的元件。当一个元件认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或可能同时存在居中元件。

将电镀污水进行分类，将清洗步骤产生的废水收集，作为清洗废水；将前处理废水收集，作为除油除蜡废水c；将其余废水收集，作为高浓废水b。对高浓废水进行测定，结果如表1。

表1实施例中废水的水质

实施例1

本实施例提供一种高浓废水零排放处理装置，如图1，包括依次连通的预处理机构9、第二过滤机构10、第二mcr系统11(在本实施例中型号为lgj1e-1500*6)、stuf膜系统12(在本实施例中型号为浙江美易膜stuf4040)、集水池、水泵、第一过滤机构1、第一mcr系统2(在本实施例中型号为lgj1e-1500*14)、树脂交换系统(3)、炭滤系统4(在本实施例中型号为1000x1850-4-4)、uf膜系统5(在本实施例中型号为lh3-1060-v)和三级反渗透ro膜处理系统6(在本实施例中型号为立升cpa3-ld8040)。

其中，预处理池机构8包括依次连通的还原池、ph调整池和沉淀池，第二过滤机构为活性炭过滤器。第二mcr系统11包括相连通产水收集水箱和袋式过滤器，产水收集水箱与第二过滤机构10相连通，stuf膜系统12包括stro预浓缩机构和dtro二次浓缩机构，袋式过滤器与stro预浓缩机构相连通。stro预浓缩机构包括依次连通的stro系统缓冲水箱、缓冲水箱高压泵、保安过滤器和stro浓缩器。dtro二次浓缩机构包括dtro浓缩器和三效蒸发器，三效蒸发器包括依次连通的预处理水箱、预热器和分离器。stro浓缩器的出水口和dtro浓缩器的出水口均与二级ro初级产水箱相连通，stro浓缩器的浓水口与dtro浓缩器相连通，dtro浓缩器的浓水口与三效蒸发器的预处理水箱相连通；dtro二次浓缩机构的出水口与第一过滤机构1相连通。三效蒸发器的浓水可外运处理。第一过滤机构1为粗滤机构，具体为活性炭过滤器。第一mcr系统2包括产水收集水箱和袋式过滤器，产水收集水箱与活性炭过滤器相连通，袋式过滤器与树脂交换系统3相连通。树脂交换系统3包括多组阴树脂mp-68-p2和多组阳树脂tp-207。三级反渗透ro膜处理系统6包括相连通的二级ro初级产水箱、蒸发处理预处理水箱、三效蒸发器预热器、三效蒸发器分离器；二级ro初级产水箱与uf膜系统相连通，三效蒸发器分离器包括冷凝水出口和ro浓水出口，冷凝水出口通过冷凝水泵与电镀车间清洗用水供应机构相连通。

利用本实施例提供的处理装置对高浓废水进行处理的过程如下。

预处理：车间高浓废水经调节ph值3～4后，进入还原池，加入还原剂(亚硫酸氢钠)将废水中的氧化物质进行还原后，废水自流入ph调整池，回调ph为8～9后自流入沉淀池，将废水中的大颗粒物，泥沙等去除，然后自流入mcr系统，将废水中可能存在的少量细小悬浮物及胶体物质拦截后进入浓水收集水箱；经过以上预处理废水进入stuf膜系统，对废水中的ss，胶体，颗粒物等污染物质分离；stuf膜系统产水进入stro系统缓冲水箱，由缓冲水箱高压泵过保安过滤器后进入stro系统对原水进行预浓缩，分离溶解无机盐类及重金属类污染物，产水进入三级ro初级产水箱，浓水进入dtro系统缓冲水箱，由缓冲水箱高压泵过保安过滤器后进入dtro进行二次浓缩，dtro系统产水进入三级ro初级产水箱，浓水进入蒸发处理预处理水箱，浓液由蒸发系统真空自吸进入三效蒸发器预热器，浓液经过三效蒸发器蒸发后进入三效蒸发器分离器，通过分离器，冷凝水经冷凝水泵泵至集水池，用水泵提升至活性炭过滤器，将废水中大颗粒物，泥沙等去除后进入第一mcr系统的产水收集水箱；经过以上预处理的废水经袋式过滤器进入树脂交换系统，利用阳树脂(tp-207)对废水中的cu，ge等重金属污染物质进行树脂交换；后利用阴树脂(mp-68-p2)，对废水中的ni等重金属污染物质进行树脂交换；树脂饱和后分别用35wt％的盐酸和25wt％的naoh进行树脂再生，以保证其交换效率。为严格保证车间用水水质良好，将废水中的重金属及部分cod去除之后(电导率≤50μs/cm，cod≤30mg/l)，之后进入回用水系统，产水过炭滤系统和uf膜系统后进入三级反渗透ro膜，最终产水d直接回用于电镀车间用于正常生产；ro浓水进入第三处理部件进行后续处理。

对高浓废水进行处理后的总水质进行检测，结果如表2。

表2处理后的总水质

从上述可知，本实用新型提供的处理装置对高浓废水进行针对性处理，选用仅引入少量外来药剂的全物理分离工艺系统，废水经处理后可以达到工业回用水标准，电导率低，不易堵膜，废水回用率99％以上，经处理后只产生约1％的废液，可实现废水零排放；经处理后该回用水质直接回用于电镀车间用于正常生产。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。