含锌镍废水资源化处理系统及方法与流程

文档序号:32817097发布日期:2023-01-04 03:46阅读:60来源:国知局
含锌镍废水资源化处理系统及方法与流程

1.本发明涉及水处理技术领域,尤其是涉及一种含锌镍废水资源化处理系统及方法。


背景技术:

2.近些年,我国经济飞速发展,工业生产进入蓬勃发展阶段。创造经济效益的同时,也伴随着日益加剧的环境问题。废水资源化处理才是实现工业生产的可持续发展,实现经济与环境的共赢的必然出路。
3.冷轧板经过除油、酸洗后通过电解工艺处理实现表面镀层。电镀后需对冷轧板表清洗,清洗废液中一般为浓度较低的电镀液。冷轧含锌镍废水就是电镀清洗废液,成分较为固定,主要为硫酸锌、硫酸镍,同时含有少量铁离子、钙离子、氯离子、油类等污染物。
4.冷轧含锌镍废水传统的处理方案采用石灰沉淀工艺,将重金属锌和镍变成氢氧化物沉淀物,在沉淀池或管式微滤膜中进行固液分离,污泥送入板框压滤机进行脱水处理,污泥作为危废委外处置。传统处理方法对金属离子的去除效果较好,但药剂投加成本较高,需在现有废水中额外添加离子,提高废水电导率和硬度,不利于后期废水的深度处理,污泥产生量较大造成二次污染,并且造成了资源的浪费。
5.为实现企业的可持续性发展,使资源得到高效和循环利用,亟需一种冷轧含锌镍废水资源化处理方案。
6.需要说明的是,公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素:

7.本发明的目的在于提供一种含锌镍废水资源化处理系统及方法,用于解决现有技术中含锌镍废水传统的处理方案容易造成二次污染且资源浪费严重。
8.为了解决以上技术问题,本发明提出了一种含锌镍废水资源化处理系统,包括废水调节池、一级ph调整槽、一级混合絮凝槽、一级高效沉淀池、二级ph调整槽、二级混合絮凝槽、二级高效沉淀池、污泥储池、板框压滤机、最终中和槽、多介质过滤器、超滤装置、弱酸阳离子树脂、反渗透装置、mvr蒸发结晶装置、冷冻熔融结晶装置、杂盐干化装置;
9.所述废水调节池用于接收废水,以使所述废水在所述废水调节池内均质混合,并输出给所述一级ph调整槽;
10.所述一级ph调整槽通过加入氢氧化钠,将所述废水的ph调整至7.5-8.0,形成氢氧化锌沉淀,并将废水输出给所述一级混合絮凝槽;
11.所述一级混合絮凝槽中包括聚铁和磁粉,所述废水在所述一级混合絮凝槽内与阴离子高分子絮凝剂混凝,形成大颗粒絮体,并将废水输出给所述一级高效沉淀池;
12.所述一级高效沉淀池用于使得所述废水固液分离,含锌污泥通过回流污泥泵部分
回流至所述一级混合絮凝槽内,部分通过剩余污泥泵排入剪切机及磁粉收集器,收集后的磁粉回到所述一级混合絮凝槽内,氢氧化锌污泥排入锌污泥储池,经板框压滤机脱水后,回收利用,并将所述废水输出给所述二级ph调整槽;
13.所述二级ph调整槽用于通过加入氢氧化钠将所述废水的ph调整至9.5-10.0,形成氢氧化镍沉淀,并将所述废水输出给所述二级混合絮凝槽;
14.所述二级混合絮凝槽用于加入碳酸钠,根据絮体颗粒情况,加入少量聚铁及pam,并将所述废水输出给所述二级高效沉淀池;
15.所述二级高效沉淀池用于对所述废水进行固液分离,含镍及碳酸钙混合污泥通过回流污泥泵部分回流至所述二级混合絮凝槽内,并将所述废水输出给所述最终中和槽;
16.所述污泥储池用于接收混合污泥,经所述板框压滤机脱水后外运处置;
17.所述最终中和槽用于加入硫酸,将ph回调至6.5-7,并所述输出给所述多介质过滤器;
18.所述多介质过滤器及所述超滤装置用于去除小颗粒悬浮物,使得出水sdi≤3;
19.所述弱酸阳离子树脂用于降低废水中重金属含量;
20.所述反渗透装置用于将废水减量浓缩,产水满足工业水回用标准;
21.所述mvr蒸发结晶装置用于通过控制蒸发过程中出料浓缩液浓度,排入稠厚器,通过离心机脱水,得到元明粉;
22.所述冷冻熔融结晶装置用于降低杂盐量,将mvr蒸发结晶装置的母液送入冷冻熔融结晶装置,快速降低至-5℃~0℃结晶,出料低温晶浆经过滤脱水后得到十水硫酸钠固体。十水硫酸钠排入化硝罐中,重新熔融蒸发,自溶浓度控制在(35-40%)硫酸钠溶液,离心脱水后得到元明粉;
23.所述杂盐干化装置用于接收冷硝液,变为杂盐外运。
24.可选地,所述废水调节池的底部设有穿孔曝气管。
25.可选地,所述穿孔曝气管材质为upvc,所述穿孔曝气管的孔眼向下与垂线成45
°
交叉排列,孔径为3mm。
26.可选地,所述一级ph调整槽中采用10%氢氧化钠作为ph调整药剂。
27.可选地,所述一级混合絮凝槽投加磁粉及混凝剂,所述一级混合絮凝槽内磁粉保有浓度8-12g/l,磁粉投加为200-500ppm,混凝剂为聚铁,投加量为100~200ppm,所述一级絮凝槽投加阴离子高分子絮凝剂,投加量为1-3ppm。
28.可选地,所述一级高效沉淀池的部分污泥回流至所述一级混合絮凝槽内,回流污泥量为10-20m3/h,剩余污泥通过泵提升至剪切机,破坏污泥絮体后送至磁鼓回收器,磁粉回收后回至所述一级混合絮凝槽。
29.可选地,所述一级混合絮凝槽投加混凝剂,混凝剂为聚铁,投加量为50~100ppm。所述一级混合絮凝槽投加碳酸钠和阴离子高分子絮凝剂,根据进水硬度确定碳酸钠投加量,阴离子高分子絮凝剂投加量为0.1~0.5ppm。
30.可选地,所述最终中和槽采用10%稀硫酸回调,控制ph为6.5-7。
31.可选地,所述多介质过滤器的滤料为石英砂和无烟煤。
32.可选地,所述多介质过滤器的运行时间为24h,气水反洗1次,气水反洗时间为10-15min。
33.可选地,所述超滤装置采用外压式超滤,死端过滤。
34.可选地,所述超滤装置的运行时间为30min,气水反洗1次,气水反洗时间为5-6min。
35.可选地,所述弱酸阳离子树脂吸附饱和后,采用4-5%硫酸和4-5%氢氧化钠进行再生,吸附液回到所述废水调节池内。
36.可选地,所述反渗透装置采用抗污染反渗透膜。
37.可选地,所述mvr蒸发结晶装置采用余热蒸汽进行蒸发,控制出料浓缩液浓度20-25%。
38.可选地,所述杂盐干化装置采用真空耙式干燥机或滚筒干燥机,进料浓度为25-30%,处理冷冻结晶浓缩冷硝液。
39.基于同一发明构思,本发明还提出了一种含锌镍废水资源化处理方法,利用上述特征描述中任一项所述的含锌镍废水资源化处理系统,所述含锌镍废水资源化处理方法包括:
40.所述废水调节池接收废水,以使所述废水在所述废水调节池内均质混合,并输出给所述一级ph调整槽;
41.所述一级ph调整槽通过加入氢氧化钠,将所述废水的ph调整至7.5-8.0,形成氢氧化锌沉淀,并将废水输出给所述一级混合絮凝槽;
42.所述一级混合絮凝槽中包括聚铁和磁粉,所述废水在所述一级混合絮凝槽内与阴离子高分子絮凝剂混凝,形成大颗粒絮体,并将废水输出给所述一级高效沉淀池;
43.所述一级高效沉淀池使得所述废水固液分离,含锌污泥通过回流污泥泵部分回流至所述一级混合絮凝槽内,部分通过剩余污泥泵排入剪切机及磁粉收集器,收集后的磁粉回到所述一级混合絮凝槽内,氢氧化锌污泥排入锌污泥储池,经板框压滤机脱水后,回收利用,并将所述废水输出给所述二级ph调整槽;
44.所述二级ph调整槽通过加入氢氧化钠将所述废水的ph调整至9.5-10.0,形成氢氧化镍沉淀,并将所述废水输出给所述二级混合絮凝槽;
45.所述二级混合絮凝槽用于加入碳酸钠,根据絮体颗粒情况,加入少量聚铁及pam,并将所述废水输出给所述二级高效沉淀池;
46.所述二级高效沉淀池对所述废水进行固液分离,含镍及碳酸钙混合污泥通过回流污泥泵部分回流至所述二级混合絮凝槽内,并将所述废水输出给所述最终中和槽;
47.所述污泥储池接收混合污泥,经所述板框压滤机脱水后外运处置;
48.所述最终中和槽加入硫酸,将ph回调至6.5-7,并所述输出给所述多介质过滤器;
49.所述多介质过滤器及所述超滤装置去除小颗粒悬浮物,使得出水sdi≤3;
50.所述弱酸阳离子树脂用于降低废水中重金属含量;
51.所述反渗透装置将废水减量浓缩,产水满足工业水回用标准;
52.所述mvr蒸发结晶装置通过控制蒸发过程中出料浓缩液浓度,排入稠厚器,通过离心机脱水,得到元明粉;
53.所述冷冻熔融结晶装置降低杂盐量,将mvr蒸发结晶装置的母液送入冷冻熔融结晶装置,快速降低至-5℃~0℃结晶,出料低温晶浆经过滤脱水后得到十水硫酸钠固体。十水硫酸钠排入化硝罐中,重新熔融蒸发,自溶浓度控制在(35-40%)硫酸钠溶液,离心脱水
后得到元明粉;
54.所述杂盐干化装置接收冷硝液,变为杂盐外运。
55.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
56.1、本发明提出了一种含锌镍废水资源化处理系统,处理效果稳定、操作运行简便,使出水满足工业水水质标准,废水全部回用,并且回收纯度较高的氢氧化锌和元明粉,实现含锌镍废水资源化利用;
57.2、本发明提出了一种含锌镍废水资源化处理系统,尽可能减少污泥产生量,降低危险废物的处理成本;
58.3、本发明提出了一种含锌镍废水资源化处理系统,实现废水零排放,将最终少量的蒸发母液蒸发形成少量杂盐,固化处理。
59.本发明提出的一种含锌镍废水资源化处理方法,与所述含锌镍废水资源化处理系统属于同一发明构思,因此,具有相同的有益效果,在此不做赘述。
附图说明
60.图1为本发明实施例提出的含锌镍废水资源化处理系统的结构示意图。
具体实施方式
61.下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
62.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
63.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
64.请参考图1,本发明实施例提出了一种含锌镍废水资源化处理系统,包括废水调节池、一级ph调整槽、一级混合絮凝槽、一级高效沉淀池、二级ph调整槽、二级混合絮凝槽、二级高效沉淀池、污泥储池、板框压滤机、最终中和槽、多介质过滤器、超滤装置、弱酸阳离子树脂、反渗透装置、mvr蒸发结晶装置、冷冻熔融结晶装置、杂盐干化装置;
65.所述废水调节池用于接收废水,以使所述废水在所述废水调节池内均质混合,并输出给所述一级ph调整槽;
66.所述一级ph调整槽通过加入氢氧化钠,将所述废水的ph调整至7.5-8.0,形成氢氧化锌沉淀,并将废水输出给所述一级混合絮凝槽;
67.所述一级混合絮凝槽中包括聚铁和磁粉,所述废水在所述一级混合絮凝槽内与阴离子高分子絮凝剂混凝,形成大颗粒絮体,并将废水输出给所述一级高效沉淀池;
68.所述一级高效沉淀池用于使得所述废水固液分离,含锌污泥通过回流污泥泵部分
回流至所述一级混合絮凝槽内,部分通过剩余污泥泵排入剪切机及磁粉收集器,收集后的磁粉回到所述一级混合絮凝槽内,氢氧化锌污泥排入锌污泥储池,经板框压滤机脱水后,回收利用,并将所述废水输出给所述二级ph调整槽;
69.所述二级ph调整槽用于通过加入氢氧化钠将所述废水的ph调整至9.5-10.0,形成氢氧化镍沉淀,并将所述废水输出给所述二级混合絮凝槽;
70.所述二级混合絮凝槽用于加入碳酸钠,根据絮体颗粒情况,加入少量聚铁及pam,并将所述废水输出给所述二级高效沉淀池;
71.所述二级高效沉淀池用于对所述废水进行固液分离,含镍及碳酸钙混合污泥通过回流污泥泵部分回流至所述二级混合絮凝槽内,并将所述废水输出给所述最终中和槽;
72.所述污泥储池用于接收混合污泥,经所述板框压滤机脱水后外运处置;
73.所述最终中和槽用于加入硫酸,将ph回调至6.5-7,并所述输出给所述多介质过滤器;
74.所述多介质过滤器及所述超滤装置用于去除小颗粒悬浮物,使得出水sdi≤3;
75.所述弱酸阳离子树脂用于降低废水中重金属含量;
76.所述反渗透装置用于将废水减量浓缩,产水满足工业水回用标准;
77.所述mvr蒸发结晶装置用于通过控制蒸发过程中出料浓缩液浓度,排入稠厚器,通过离心机脱水,得到元明粉;
78.所述冷冻熔融结晶装置用于降低杂盐量,将mvr蒸发结晶装置的母液送入冷冻熔融结晶装置,快速降低至-5℃~0℃结晶,出料低温晶浆经过滤脱水后得到十水硫酸钠固体。十水硫酸钠排入化硝罐中,重新熔融蒸发,自溶浓度控制在(35-40%)硫酸钠溶液,离心脱水后得到元明粉;
79.所述杂盐干化装置用于接收冷硝液,变为杂盐外运。
80.与现有技术不同之处在于,本发明提出了一种含锌镍废水资源化处理系统,处理效果稳定、操作运行简便,使出水满足工业水水质标准,废水全部回用,并且回收纯度较高的氢氧化锌和元明粉,实现含锌镍废水资源化利用;并且尽可能减少污泥产生量,降低危险废物的处理成本;本技术的方案还可实现废水零排放,将最终少量的蒸发母液蒸发形成少量杂盐,固化处理。
81.具体地,在本实施例中,所述废水调节池的底部设有穿孔曝气管。
82.具体地,在本实施例中,所述穿孔曝气管材质为upvc,所述穿孔曝气管的孔眼向下与垂线成45
°
交叉排列,孔径为3mm。
83.具体地,在本实施例中,所述一级ph调整槽中采用10%氢氧化钠作为ph调整药剂。
84.具体地,在本实施例中,所述一级混合絮凝槽投加磁粉及混凝剂,所述一级混合絮凝槽内磁粉保有浓度8-12g/l,磁粉投加为200-500ppm,混凝剂为聚铁,投加量为100~200ppm,所述一级絮凝槽投加阴离子高分子絮凝剂,投加量为1-3ppm。
85.具体地,在本实施例中,所述一级高效沉淀池的部分污泥回流至所述一级混合絮凝槽内,回流污泥量为10-20m3/h,剩余污泥通过泵提升至剪切机,破坏污泥絮体后送至磁鼓回收器,磁粉回收后回至所述一级混合絮凝槽。
86.具体地,在本实施例中,所述一级混合絮凝槽投加混凝剂,混凝剂为聚铁,投加量为50~100ppm。所述一级混合絮凝槽投加碳酸钠和阴离子高分子絮凝剂,根据进水硬度确
定碳酸钠投加量,阴离子高分子絮凝剂投加量为0.1~0.5ppm。
87.具体地,在本实施例中,所述最终中和槽采用10%稀硫酸回调,控制ph为6.5-7。
88.具体地,在本实施例中,所述多介质过滤器的滤料为石英砂和无烟煤。
89.可选地,所述多介质过滤器的运行时间为24h,气水反洗1次,气水反洗时间为10-15min。
90.具体地,在本实施例中,所述超滤装置采用外压式超滤,死端过滤。
91.具体地,在本实施例中,所述超滤装置的运行时间为30min,气水反洗1次,气水反洗时间为5-6min。
92.具体地,在本实施例中,所述弱酸阳离子树脂吸附饱和后,采用4-5%硫酸和4-5%氢氧化钠进行再生,吸附液回到所述废水调节池内。
93.具体地,在本实施例中,所述反渗透装置采用抗污染反渗透膜。
94.具体地,在本实施例中,所述mvr蒸发结晶装置采用余热蒸汽进行蒸发,控制出料浓缩液浓度20-25%。
95.具体地,在本实施例中,所述杂盐干化装置采用真空耙式干燥机,进料浓度为25-30%,处理冷冻结晶浓缩冷硝液。
96.针对冷轧含锌镍废水水质特点,本实施例提供了一种适用于含锌镍废水资源化处理工艺系统,本技术方案的处理效果稳定,能将废水全部回用,并且回收纯度较高的氢氧化锌和元明粉,实现含锌镍废水资源化利用。本技术设备自动化操作程度高,操作运行简便,适合工业化生产。
97.具体如下:
98.含锌镍废水的参数假设为:ph1-3,总油≤3mg/l,悬浮物≤200mg/l,cod≤30mg/l,硬度≤200mg/l,zn
2+
≤8000mg/l,ni
2+
≤100mg/l,so
42-≤8000mg/l,c
l-≤50mg/l,tds≤15000mg/l。
99.其处理工艺包括:包括废水调节池、一级ph调整槽、一级混合絮凝槽、一级高效沉淀池、二级ph调整槽、二级混合絮凝槽、二级高效沉淀池,污泥储池、板框压滤机、多介质过滤器、超滤装置、弱酸阳离子树脂、反渗透装置、mvr蒸发结晶装置、冷冻熔融结晶装置、杂盐干化装置。
100.(1)废水调节池:废水排入废水调节池,池底部设有穿孔曝气管,保证来水在调节池内均质混合;调节池底部设有穿孔曝气管材质为upvc,孔眼向下与垂线成45
°
交叉排列,孔径为3mm。
101.(2)一级中和混凝絮凝:废水提升至一级ph调整槽,通过加入氢氧化钠,将ph调整至7.5-8.0,形成氢氧化锌沉淀。废水自流至混凝槽,加入聚铁和磁粉,排入絮凝槽内与阴离子高分子絮凝剂(pam)混凝,形成大颗粒絮体。采用10%氢氧化钠作为ph调整药剂,一级ph调整槽控制ph为7.5-8.0。一级混凝槽投加磁粉及混凝剂,混凝槽内磁粉保有浓度8-12g/l,磁粉投加为200-500ppm。混凝剂为聚铁,投加量为100~200ppm。絮凝槽投加阴离子高分子絮凝剂,投加量为1-3ppm。
102.(3)一级高效沉淀:废水自流进入一级高效沉淀池固液分离,含锌污泥通过回流污泥泵部分回流至絮凝槽内,部分通过剩余污泥泵排入剪切机及磁粉收集器,收集后的磁粉回到混凝槽内。氢氧化锌污泥排入锌污泥储池,经板框压滤机脱水后,回收利用。一级高效
沉淀池的部分污泥回流至絮凝槽内,回流污泥量一般为10-20m3/h;剩余污泥通过泵提升至剪切机,破坏污泥絮体后送至磁鼓回收器,磁粉回收后回至混凝槽。磁粉回收率≥95%。氢氧化锌污泥排入锌污泥储池,经板框压滤机脱水后,回收利用,也可将锌泥泥饼送入污泥干化装置,进一步降低污泥含水率,便于后期外运。
103.(4)二级中和混凝絮凝:一级高效沉淀的上清液流至二级ph调整槽,通过加入氢氧化钠,将ph调整至9.5-10.0,形成氢氧化镍沉淀。废水自流至混合絮凝槽,加入碳酸钠,根据絮体颗粒情况,加入少量聚铁及pam。自流进入二级高效沉淀池固液分离。二级ph调整槽控制ph为9.5-10.0。二级混凝槽投加混凝剂,混凝剂为聚铁,投加量为50~100ppm。絮凝槽投加碳酸钠和阴离子高分子絮凝剂。根据进水硬度确定碳酸钠投加量,阴离子高分子絮凝剂投加量为0.1~0.5ppm。
104.(5)二级高效沉淀:二级中和混凝絮凝槽出水自流进入二级高效沉淀池固液分离,含镍及碳酸钙混合污泥通过回流污泥泵部分回流至絮凝槽内,减少药剂投加量。混合污泥排入混合污泥储池,经板框压滤机脱水后外运处置。
105.(6)最终中和槽:二级高效沉淀的上清液流至最终中和槽,在此加入硫酸,将ph回调至6.5-7。最终中和槽采用10%稀硫酸回调,控制ph为6.5-7。
106.(7)多介质过滤器及超滤装置:沉淀出水通过泵提升至多介质过滤器和超滤装置,进一步去除小颗粒悬浮物,使得出水sdi≤3,满足反渗透进水要求。多介质过滤器滤料为石英砂和无烟煤。运行时间为24h,气水反洗1次,反洗时间约为10-15min。超滤装置采用外压式超滤,死端过滤。运行时间为30min,气水反洗1次反洗时间约为5-6min。根据污染情况,定期进行化学加强清洗。
107.(8)弱酸阳离子树脂:超滤出水提升至弱酸阳离子树脂装置,进一步降低废水中重金属含量(如钙、镁、锌、镍等)。弱酸阳离子树脂吸附饱和后,采用4-5%硫酸和4-5%氢氧化钠进行再生,吸附液回到废水调节池内。
108.(9)反渗透装置:设置二级反渗透装置,将废水减量浓缩,产水满足工业水回用标准。反渗透装置采用抗污染反渗透膜,通过二级反渗透将浓水tds浓缩至80g/l左右;
109.(10)mvr蒸发结晶:反渗透浓水提升mvr蒸发结晶系统,通过控制蒸发过程中出料浓缩液浓度(20-25%),排入稠厚器,通过离心机脱水,得到元明粉。冷凝水满足工业水回用标准回用。mvr蒸发结晶采用余热蒸汽进行蒸发,需要控制出料浓缩液浓度20-25%,满足无水硫酸钠离心脱水条件;控制浓缩母液氯化物含量,保证元明粉的纯度。当氯化钠浓度超过15-18%时,mvr蒸发结晶的母液连续送入结冷冻晶系统,快速降低至-5℃~0℃,脱水形成十水硫酸钠。
110.(11)冷冻熔融结晶:为了降低杂盐量,将mvr蒸发结晶的母液连续送入结冷冻晶系统,快速降低至-5℃~0℃结晶。出料低温晶浆经过滤脱水后得到十水硫酸钠固体。十水硫酸钠排入化硝罐中,重新熔融蒸发,自溶浓度控制在(35-40%)硫酸钠溶液,离心脱水后得到元明粉。冷硝液送入杂盐干化装置,变为杂盐外运。冷凝水满足工业水回用标准回用。杂盐干化装置,采用真空耙式干燥机,进料浓度为25-30%,处理冷冻结晶浓缩冷硝液。
111.为了便于本领域技术人员更好地理解本技术的方案,以下提供一种更为具体的示例:
112.含锌镍废水的参数还是跟前面假设的一样。含锌镍废水资源化处理系统包括:包
括废水调节池、一级ph调整槽、一级混合絮凝槽、一级高效沉淀池、二级ph调整槽、二级混合絮凝槽、二级高效沉淀池,污泥储池、板框压滤机、多介质过滤器、超滤装置、弱酸阳离子树脂、反渗透装置、mvr蒸发结晶装置、冷冻熔融结晶装置、杂盐干化装置。
113.一级中和ph为7.5-8,一级混凝槽加入聚铁和磁粉,排入絮凝槽内与阴离子高分子絮凝剂(pam)混凝,形成大颗粒絮体,形成氢氧化锌沉淀。二级中和ph为9.5-10,二级混凝槽投加聚铁,二级絮凝槽投加碳酸钠和阴离子高分子絮凝剂,形成氢氧化镍和碳酸钙沉淀。
114.一级高效沉淀池的污泥排入剪切机及磁粉收集器,收集后的磁粉回到混凝槽内。磁粉回收率≥95%。氢氧化锌污泥排入锌污泥储池,经板框压滤机脱水后,泥饼含水率≤70%,为减少污泥含水率,可将泥饼送入污泥干化装置,使得含水率≤30%,便于运输及回收利用。二级高效沉淀池的污泥为混合污泥,主要成分为氢氧化镍和碳酸钙,经板框压滤机脱水后外运。两种不同污泥的板框压滤机分开设置,保证氢氧化锌污泥的纯度,提高回收利用价值。经分析检测,氢氧化锌污泥中经脱水处理后氧化锌含量为75%-85%,其余主要杂质为氧化铁、二氧化硅(磁粉含量)。
115.本实施例的超滤装置采用外压式超滤,对进水浊度最好能≤5ntu,因此前端采用多介质过滤器和自清洗过滤器对较大颗粒悬浮物进行拦截。若采用浸没式超滤,前端预处理可适当放宽。
116.弱酸阳离子树脂床可采用固定床或浮动床,本实施例弱酸阳离子树脂床采用浮动床,设计滤速≤25-28m/h。再生过程采用4-5%硫酸、4-5%氢氧化钠和软化出水进行再生。先采用硫酸再生,再生流速2.3-2.5m/h;再采用水洗,水洗流速3-3.2m/h;在采用氢氧化钠转型,再生流速2.3-2.5m/h;最后采用水洗,水洗流速3-3.2m/h。
117.反渗透装置采用抗污染反渗透膜,一级反渗透为低压反渗透,回收率为60-70%将浓水浓缩至35-40g/l;二级反渗透为高压反渗透,回收率为60%-70%,浓水tds浓缩至80-10g/l。低压反渗透产水与高压反渗透产水混合后作为工业回用水,水质满足《工业循环冷却水处理设计规范》(gb/t50050-2017)。
118.蒸发结晶工艺段在有余热蒸汽的条件下,可选择多效蒸发,降低运行成本。本实施例没有余热蒸汽资源,采用机械压缩蒸发结晶工艺(mvr蒸发结晶)。运行过程中必须控制好物料浓度和温度,从而保证元明粉纯度。元明粉品质能够满足gb/t 6009-2014《工业无水硫酸钠》标准表1中ⅱ类一等品的标准。
119.最终冷冻结晶浓缩冷硝液通过真空耙式干燥机,作为杂盐外运。
120.基于同一发明构思,本发明还提出了一种含锌镍废水资源化处理方法,利用上述特征描述中任一项所述的含锌镍废水资源化处理系统,所述含锌镍废水资源化处理方法包括:
121.所述废水调节池接收废水,以使所述废水在所述废水调节池内均质混合,并输出给所述一级ph调整槽;
122.所述一级ph调整槽通过加入氢氧化钠,将所述废水的ph调整至7.5-8.0,形成氢氧化锌沉淀,并将废水输出给所述一级混合絮凝槽;
123.所述一级混合絮凝槽中包括聚铁和磁粉,所述废水在所述一级混合絮凝槽内与阴离子高分子絮凝剂混凝,形成大颗粒絮体,并将废水输出给所述一级高效沉淀池;
124.所述一级高效沉淀池使得所述废水固液分离,含锌污泥通过回流污泥泵部分回流
至所述一级混合絮凝槽内,部分通过剩余污泥泵排入剪切机及磁粉收集器,收集后的磁粉回到所述一级混合絮凝槽内,氢氧化锌污泥排入锌污泥储池,经板框压滤机脱水后,回收利用,并将所述废水输出给所述二级ph调整槽;
125.所述二级ph调整槽通过加入氢氧化钠将所述废水的ph调整至9.5-10.0,形成氢氧化镍沉淀,并将所述废水输出给所述二级混合絮凝槽;
126.所述二级混合絮凝槽用于加入碳酸钠,根据絮体颗粒情况,加入少量聚铁及pam,并将所述废水输出给所述二级高效沉淀池;
127.所述二级高效沉淀池对所述废水进行固液分离,含镍及碳酸钙混合污泥通过回流污泥泵部分回流至所述二级混合絮凝槽内,并将所述废水输出给所述最终中和槽;
128.所述污泥储池接收混合污泥,经所述板框压滤机脱水后外运处置;
129.所述最终中和槽加入硫酸,将ph回调至6.5-7,并所述输出给所述多介质过滤器;
130.所述多介质过滤器及所述超滤装置去除小颗粒悬浮物,使得出水sdi≤3;
131.所述弱酸阳离子树脂用于降低废水中重金属含量;
132.所述反渗透装置将废水减量浓缩,产水满足工业水回用标准;
133.所述mvr蒸发结晶装置通过控制蒸发过程中出料浓缩液浓度,排入稠厚器,通过离心机脱水,得到元明粉;
134.所述冷冻熔融结晶装置降低杂盐量,将mvr蒸发结晶装置的母液送入冷冻熔融结晶装置,快速降低至-5℃~0℃结晶,出料低温晶浆经过滤脱水后得到十水硫酸钠固体。十水硫酸钠排入化硝罐中,重新熔融蒸发,自溶浓度控制在(35-40%)硫酸钠溶液,离心脱水后得到元明粉;
135.所述杂盐干化装置接收冷硝液,变为杂盐外运。
136.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
137.1、本发明提出了一种含锌镍废水资源化处理系统,处理效果稳定、操作运行简便,使出水满足工业水水质标准,废水全部回用,并且回收纯度较高的氢氧化锌和元明粉,实现含锌镍废水资源化利用;
138.2、本发明提出了一种含锌镍废水资源化处理系统,尽可能减少污泥产生量,降低危险废物的处理成本;
139.3、本发明提出了一种含锌镍废水资源化处理系统,实现废水零排放,将最终少量的蒸发母液蒸发形成少量杂盐,固化处理。
140.本发明提出的一种含锌镍废水资源化处理方法,与所述含锌镍废水资源化处理系统属于同一发明构思,因此,具有相同的有益效果,在此不做赘述。
141.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
142.上述仅为本发明的优选实施例而已,并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明的技术方案的范围内,对本发明揭露的技术方案和
技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动,均属未脱离本发明的技术方案的内容,仍属于本发明的保护范围之内。
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