專利名稱：污水污酸處理裝置及其處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水污酸處理技術(shù)，特別是一種適合應(yīng)用于有色冶煉、硫酸工業(yè)等重污染企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的污水污酸的處理方法。
背景技術(shù)：
在我國(guó)，有色冶煉、硫酸工業(yè)等有重污染的行業(yè)，其生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)不斷產(chǎn)生大量的污水、污酸。其中特別是有色冶煉制酸凈化外排污酸，通常含有較高濃度的有害成分，如酸、砷、氟、汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子等，對(duì)人體和生物危害極大，必須進(jìn)行環(huán)保處理。污水、污酸處理目前最常用的是化學(xué)沉淀法，一般采用氫氧化物、硫化物等堿性物料，以及鐵鹽、明礬(硫酸鋁)等混凝劑，經(jīng)一級(jí)或多級(jí)中和、曝氣、沉降、過(guò)濾，通過(guò)固液分離，去除沉淀物，使污水、污酸得到凈化，達(dá)標(biāo)排放。對(duì)這種有重污染的污水、污酸進(jìn)行環(huán)保處理，難度較大，目前處理方法多種多樣，但尚存諸多的缺陷，如運(yùn)行費(fèi)用較高、占地面積較大、工作環(huán)境惡劣、大多屬間歇性生產(chǎn)，且分離后的上清液水質(zhì)差，不能有效控制，難以達(dá)標(biāo)排放或快速返回作為工業(yè)水加以循環(huán)使用，造成環(huán)境污染和浪費(fèi)水資源。許多企業(yè)因此停車、減產(chǎn)，或被環(huán)保部門罰款，或賠償周遭損失，環(huán)保壓力大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，而提供一種處理水符合達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)，并有效降低運(yùn)行費(fèi)用、設(shè)備緊湊連續(xù)運(yùn)行的，可應(yīng)用在重污染行業(yè)尤其是有色冶煉凈化的外排污水污酸處理的污水污酸處理裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種應(yīng)用上述污水污酸處理裝置對(duì)污水污酸進(jìn)行處理的污水污酸處理工藝。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一個(gè)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是包括有預(yù)處理污酸槽、石灰乳液槽、中和槽、曝氣槽、各輸送泵、板框壓濾機(jī)、中間槽、反沖脹鼓過(guò)濾裝置、以及用于管路連接控制的控制閥，其中中間槽包括有中和槽和中間槽，所述的反沖脹鼓過(guò)濾裝置包括有脹鼓列管式過(guò)濾器，所述預(yù)處理污酸槽和石灰乳液槽分別與中和槽的進(jìn)液口連通，所述中和槽、曝氣槽、板框壓濾機(jī)、中間槽、以及脹鼓列管式過(guò)濾器依次連通，且該脹鼓列管式過(guò)濾器的底部與曝氣槽相接通。進(jìn)一步設(shè)置是所述的曝氣槽為多級(jí)曝氣槽，該多級(jí)曝氣槽包括一段曝氣槽、二段曝氣槽和末段曝氣槽，所述的反沖脹鼓過(guò)濾器的底部與末段曝氣槽相接通。進(jìn)一步設(shè)置是所述的反沖脹鼓過(guò)濾裝置還包括有快開(kāi)啟動(dòng)管夾閥、以及用于控制快開(kāi)啟動(dòng)管夾閥啟閉的PLC控制器，所述的快開(kāi)啟動(dòng)管夾閥有兩個(gè)，并分別設(shè)置于脹鼓列管式過(guò)濾器與曝氣槽之間、以及中間槽與脹鼓列管式過(guò)濾器之間。本設(shè)置，通過(guò)PLC控制器進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)各工位自動(dòng)按序切換，達(dá)到高效、節(jié)能、連續(xù)工作。進(jìn)一步設(shè)置是中間槽與脹鼓列管式過(guò)濾器之間設(shè)置有輸運(yùn)泵。進(jìn)一步設(shè)置是曝氣槽和板框壓濾機(jī)之間設(shè)置有輸運(yùn)泵。當(dāng)然，本設(shè)置，在曝氣槽包括一段曝氣槽、二段曝氣槽和末段曝氣槽時(shí)，該輸運(yùn)泵設(shè)置在末段曝氣槽和板框壓濾機(jī)之間。進(jìn)一步設(shè)置是所述的預(yù)處理污酸槽、石灰乳液槽、中和槽I、中和槽II以及曝氣槽上均設(shè)置有攪拌裝置。本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的，是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，包括以下工序
(1)將污水污酸打入預(yù)處理污酸槽中、將石灰乳液打入石灰乳液槽；
(2)將預(yù)處理污酸和石灰乳液加入中和槽I，進(jìn)行攪拌與曝氣，促使污水污酸與石灰乳液反應(yīng)；
(3)將中和槽I中的處理液進(jìn)入曝氣槽，中和曝氣；步驟(2)和(3)為一級(jí)化學(xué)處理， 通過(guò)一級(jí)化學(xué)處理，污酸污水中各亞酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)樗猁}，使大部分的砷、氟、汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子等形成固態(tài)砷酸鈣、氟化鈣、鈣鹽與汞鹽絮凝物、重金屬氧化物等，以固態(tài)析出。(4)將曝氣槽中的處理液，打入板框壓濾機(jī)，進(jìn)行一級(jí)板框壓濾；本步驟利用板框壓濾特性，板框壓濾機(jī)外排濾渣呈固態(tài)，其含水量較低，便于環(huán)保處置；外排濾液進(jìn)入中間槽進(jìn)一步化學(xué)處理。(5)將板框壓濾機(jī)壓濾后的外排濾液進(jìn)入中間槽中，并往中間槽的處理液中再加硫化鈉進(jìn)行二級(jí)化學(xué)處理；本步驟加硫化鈉進(jìn)行二級(jí)化學(xué)處理，再次使經(jīng)過(guò)污酸污水中經(jīng)一次化學(xué)處理后含量已大大降低的砷、氟、汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子等形成固態(tài)硫化砷、 氟化鈣、硫化汞，以及重金屬氧化物沉淀等析出。(6)將中間槽中已添加硫化鈉的處理液打入到反沖脹鼓過(guò)濾裝置中進(jìn)行二級(jí)脹鼓膜過(guò)濾強(qiáng)制過(guò)濾，其中其過(guò)濾后的上清液為達(dá)標(biāo)排放水，而其底流重新流到曝氣槽中，再次進(jìn)入上述步驟(4)、(5)、(6)的循環(huán)。本步驟充分利用反沖脹鼓過(guò)濾裝置的膜過(guò)濾特性，其過(guò)濾上清液可得到有效控制，使之達(dá)標(biāo)排放，而底流重新進(jìn)入循環(huán)。進(jìn)一步設(shè)置是所述的所述的曝氣槽為多級(jí)曝氣槽，該多級(jí)曝氣槽包括一段曝氣槽、二段曝氣槽和末段曝氣槽，所述的反沖脹鼓過(guò)濾器的底部與末段曝氣槽相接通，所述的步驟(6 )中反沖脹鼓過(guò)濾裝置的底流入到末段曝氣槽中進(jìn)行循環(huán)。進(jìn)一步設(shè)置是所述的反沖脹鼓過(guò)濾裝置還包括有快開(kāi)啟動(dòng)管夾閥、以及用于控制快開(kāi)啟動(dòng)管夾閥啟閉的PLC控制器，所述的快開(kāi)啟動(dòng)管夾閥有兩個(gè)，并分別設(shè)置于脹鼓列管式過(guò)濾器與曝氣槽之間、以及中間槽與脹鼓列管式過(guò)濾器之間。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將化學(xué)處理分級(jí)分段、脹鼓膜過(guò)濾與板框壓濾組合過(guò)濾、化學(xué)處理與組合過(guò)濾有效結(jié)合的技術(shù)方案。一級(jí)化學(xué)處理先采用價(jià)格低廉、通用性佳的石灰乳液進(jìn)行中和并經(jīng)多個(gè)貯槽自流多段曝氣，在中和廢酸提高PH值的同時(shí)，使各亞酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)樗猁}，可使大部分的砷、氟、汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子等形成固態(tài)砷酸鈣、氟化鈣、鈣鹽與汞鹽絮凝物，以及重金屬氧化物沉淀等，然后經(jīng)一級(jí)板框壓濾，去除大部沉淀物后的過(guò)濾水， 再加硫化鈉進(jìn)行二級(jí)化學(xué)處理，可有效提高硫化鈉的利用率，進(jìn)一步提高化學(xué)處理效果，再次使過(guò)濾水中的，含量已大大降低的砷、氟、汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子等形成固態(tài)硫化砷、氟化鈣、硫化汞，以及重金屬氧化物沉淀等，然后經(jīng)二級(jí)脹鼓膜過(guò)濾強(qiáng)制過(guò)濾，充分利用膜過(guò)濾特性，其過(guò)濾上清液可得到有效控制，使之達(dá)標(biāo)排放，或快速返回作為工業(yè)水加以循環(huán)使用。底流經(jīng)末段曝氣槽再次進(jìn)入一級(jí)板框壓濾機(jī)重新壓濾。利用板框壓濾特性，一級(jí)板框壓濾機(jī)外排濾渣呈固態(tài)，其含水量較低，便于環(huán)保處置。而板框壓濾過(guò)濾水再進(jìn)入二級(jí)化學(xué)處理工序，因此本發(fā)明專利污酸污水處理方法的外排水只有達(dá)標(biāo)排放的經(jīng)二級(jí)脹鼓強(qiáng)制過(guò)濾的上清液。由于本發(fā)明提供了上述一系列工藝技術(shù)方案，化學(xué)處理分級(jí)分段并與組合過(guò)濾有效結(jié)合，與其它方法相比較，其優(yōu)點(diǎn)在于可使污酸中的砷、氟、汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子等分級(jí)充分析出，化學(xué)處理指標(biāo)易于控制，從而提高了化學(xué)處理效果；同時(shí)也降低了總化學(xué)處理劑用量，特別是減少了價(jià)格相對(duì)較高的硫化鈉用量，并省卻了絮凝劑，從而降價(jià)低了運(yùn)行成本；充分利用了脹鼓膜過(guò)濾與板框壓濾特性，可有效控制上清液和固渣排放指標(biāo)，外排水為脹鼓膜過(guò)濾上清液，可達(dá)標(biāo)排放，外排固渣為板框壓濾濾渣，含水量較低，便于環(huán)保處置；整個(gè)處理工藝由槽、管、閥、泵，以及通過(guò)平立面布置、切換、溢流、回流與儀表控制等進(jìn)行有效串聯(lián)，占地面積小，可連續(xù)運(yùn)行，工作環(huán)境可明顯改善。從而，為有色冶煉、硫酸工業(yè)等重污染企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的污水、污酸的處理方法提供了一種有效的方法。下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步介紹。


圖1本發(fā)明污水污酸處理裝置流程圖。其中，預(yù)處理污酸槽(1)、石灰乳液槽(2)、中和槽I (3)、曝氣槽(4)、輸送泵(5)、 板框壓濾機(jī)(6)、中間槽(7)、反沖脹鼓過(guò)濾裝置(8)、管道流槽閥門(9)。其中，一段曝氣槽(4a)、二段曝氣槽(4b)和末段曝氣槽(4c)；反沖脹鼓過(guò)濾裝置(8)由脹鼓列管式過(guò)濾器 (8a)、特制快開(kāi)氣動(dòng)管夾閥(8b)、PLC控制系統(tǒng)(8c)、測(cè)量?jī)x表(8d)和管道閥門等(8e)組成。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。將有色冶煉、硫酸工業(yè)等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的，通常含有較高濃度的酸、砷、氟、 汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子的污水、污酸，打入本系統(tǒng)高位預(yù)處理污酸槽(1);也將制漿系統(tǒng)配制的石灰乳液，打入本系統(tǒng)高位石灰乳液槽(2)。按液位、流量和PH值控制，將預(yù)處理污酸和石灰乳液加入中和槽(3)，進(jìn)行攪拌與曝氣，促使中和反應(yīng)提高PH值，并通過(guò)管道流槽閥門等(9)，使處理液依次進(jìn)入帶有攪拌的多級(jí)曝氣槽(4)，中和曝氣使各亞酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)樗猁}，使大部分的砷、氟、汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子等形成固態(tài)砷酸鈣、氟化鈣、鈣鹽與汞鹽絮凝物、重金屬氧化物等，以固態(tài)析出，一并進(jìn)入末段曝氣槽(4 C)。此為一級(jí)化學(xué)處理， 先采用價(jià)格低廉、通用性佳的石灰乳液進(jìn)行中和并經(jīng)多個(gè)貯槽自流多段曝氣，在中和廢酸提高PH值的同時(shí)，使大部分的砷、氟、汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子等以固態(tài)析出。將末段曝氣槽(4 c )中的處理液，用輸送泵(5a)打入板框壓濾機(jī)(6 )，進(jìn)行一級(jí)板框壓濾。利用板框壓濾特性，一級(jí)板框壓濾機(jī)外排濾渣呈固態(tài)，其含水量較低，便于環(huán)保處置；外排濾液進(jìn)入中間槽(7)進(jìn)一步化學(xué)處理。向中間槽(7)中的，已經(jīng)一級(jí)石灰乳液化學(xué)處理、一級(jí)板框壓濾固液分離的，已去除大部沉淀物后的過(guò)濾水，再加硫化鈉進(jìn)行二級(jí)化學(xué)處理，再次使含量已大大降低的砷、氟、汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子等形成固態(tài)硫化砷、氟化鈣、硫化汞，以及重金屬氧化物沉淀等析出。將中間槽(7)中已加硫化鈉的處理液，用輸送泵(5b)打入反沖脹鼓過(guò)濾裝置(8)， 進(jìn)行二級(jí)脹鼓膜過(guò)濾強(qiáng)制過(guò)濾。充分利用膜過(guò)濾特性，其過(guò)濾上清液可得到有效控制，使之達(dá)標(biāo)排放，或快速返回作為工業(yè)水加以循環(huán)使用；底流經(jīng)末段曝氣槽(4c)再次進(jìn)入一級(jí)板框壓濾機(jī)重新壓濾。本發(fā)明專利污酸污水處理方法的外排水只有達(dá)標(biāo)排放的經(jīng)二級(jí)脹鼓強(qiáng)制過(guò)濾的上清液。以上流程通過(guò)管道流槽閥門等(9)，以及特制快開(kāi)氣動(dòng)管夾閥(8b)、PLC控制系統(tǒng) (8c)、測(cè)量?jī)x表(8d)等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)按序切換，達(dá)到高效、節(jié)能、連續(xù)工作。本實(shí)施例PLC控制系統(tǒng)通壓縮空氣來(lái)開(kāi)、閉控制特制快開(kāi)氣動(dòng)管夾閥(8b)。本發(fā)明通過(guò)上述化學(xué)處理分級(jí)分段并與組合過(guò)濾有效結(jié)合，可使污酸中的砷、氟、 汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子等分級(jí)充分析出，化學(xué)處理指標(biāo)易于控制，從而提高了化學(xué)處理效果；同時(shí)也降低了總化學(xué)處理劑用量，特別是減少了價(jià)格相對(duì)較高的硫化鈉用量，并省卻了絮凝劑，從而降價(jià)低了運(yùn)行成本；充分利用了脹鼓膜過(guò)濾與板框壓濾特性，可有效控制上清液和固渣排放指標(biāo)，外排水為脹鼓膜過(guò)濾上清液，可達(dá)標(biāo)排放，外排固渣為板框壓濾濾渣，含水量較低，便于環(huán)保處置；整個(gè)處理工藝由槽、管、閥、泵，以及通過(guò)平立面布置、切換、 溢流、回流與儀表控制等進(jìn)行有效串聯(lián)，占地面積小，可連續(xù)運(yùn)行，工作環(huán)境可明顯改善。
權(quán)利要求
1.一種污水污酸處理裝置，其特征在于包括有預(yù)處理污酸槽、石灰乳液槽、中和槽、 曝氣槽、各輸送泵、板框壓濾機(jī)、中間槽、反沖脹鼓過(guò)濾裝置、以及用于管路連接控制的控制閥，其中中間槽包括有中和槽和中間槽，所述的反沖脹鼓過(guò)濾裝置包括有脹鼓列管式過(guò)濾器，所述預(yù)處理污酸槽和石灰乳液槽分別與中和槽的進(jìn)液口連通，所述中和槽、曝氣槽、板框壓濾機(jī)、中間槽、以及脹鼓列管式過(guò)濾器依次連通，且該脹鼓列管式過(guò)濾器的底部與曝氣槽相接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水污酸處理裝置，其特征在于所述的曝氣槽為多級(jí)曝氣槽，該多級(jí)曝氣槽包括一段曝氣槽、二段曝氣槽和末段曝氣槽，所述的反沖脹鼓過(guò)濾器的底部與末段曝氣槽相接通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水污酸處理裝置，其特征在于所述的反沖脹鼓過(guò)濾裝置還包括有快開(kāi)啟動(dòng)管夾閥、以及用于控制快開(kāi)啟動(dòng)管夾閥啟閉的PLC控制器，所述的快開(kāi)啟動(dòng)管夾閥有兩個(gè)，并分別設(shè)置于脹鼓列管式過(guò)濾器與曝氣槽之間、以及中間槽與脹鼓列管式過(guò)濾器之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水污酸處理裝置，其特征在于中間槽與脹鼓列管式過(guò)濾器之間設(shè)置有輸運(yùn)泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水污酸處理裝置，其特征在于曝氣槽和板框壓濾機(jī)之間設(shè)置有輸運(yùn)泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的一種污水污酸處理裝置，其特征在于所述的預(yù)處理污酸槽、石灰乳液槽、中和槽I、中和槽II以及曝氣槽上均設(shè)置有攪拌裝置。
7.一種采用如權(quán)利要求1所述的污水污酸處理裝置的污水污酸處理工藝，其特征在于包括以下工序(1)將污水污酸打入預(yù)處理污酸槽中、將石灰乳液打入石灰乳液槽；(2)將預(yù)處理污酸和石灰乳液加入中和槽I，進(jìn)行攪拌與曝氣，促使污水污酸與石灰乳液反應(yīng)；(3)將中和槽I中的處理液進(jìn)入曝氣槽，中和曝氣；(4)將曝氣槽中的處理液，打入板框壓濾機(jī)，進(jìn)行一級(jí)板框壓濾；(5)將板框壓濾機(jī)壓濾后的外排濾液進(jìn)入中間槽中，并往中間槽的處理液中再加硫化鈉進(jìn)行二級(jí)化學(xué)處理；(6)將中間槽中已添加硫化鈉的處理液打入到反沖脹鼓過(guò)濾裝置中進(jìn)行二級(jí)脹鼓膜過(guò)濾強(qiáng)制過(guò)濾，其中其過(guò)濾后的上清液為達(dá)標(biāo)排放水，而其底流重新流到曝氣槽中，再次進(jìn)入上述步驟(4)、(5)、(6)的循環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種污水污酸處理工藝，其特征在于所述的曝氣槽為多級(jí)曝氣槽，該多級(jí)曝氣槽包括一段曝氣槽、二段曝氣槽和末段曝氣槽，所述的反沖脹鼓過(guò)濾器的底部與末段曝氣槽相接通，所述的步驟(6)中反沖脹鼓過(guò)濾裝置的底流入到末段曝氣槽中進(jìn)行循環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種污水污酸處理工藝，其特征在于所述的反沖脹鼓過(guò)濾裝置還包括有快開(kāi)啟動(dòng)管夾閥、以及用于控制快開(kāi)啟動(dòng)管夾閥啟閉的PLC控制器，所述的快開(kāi)啟動(dòng)管夾閥有兩個(gè)，并分別設(shè)置于脹鼓列管式過(guò)濾器與曝氣槽之間、以及中間槽與脹鼓列管式過(guò)濾器之間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了污水污酸處理裝置及其處理工藝，屬于污水污酸處理技術(shù)。本發(fā)明采用化學(xué)處理分級(jí)分段并與組合過(guò)濾有效結(jié)合，可使污酸中的砷、氟、汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子等分級(jí)充分析出，化學(xué)處理指標(biāo)易于控制，從而提高了化學(xué)處理效果；同時(shí)也降低了總化學(xué)處理劑用量，特別是減少了價(jià)格相對(duì)較高的硫化鈉用量，并省卻了絮凝劑，從而降價(jià)低了運(yùn)行成本；充分利用了脹鼓膜過(guò)濾與板框壓濾特性，可有效控制上清液和固渣排放指標(biāo)，外排水為脹鼓膜過(guò)濾上清液，可達(dá)標(biāo)排放，外排固渣為板框壓濾濾渣，含水量較低，便于環(huán)保處置。
文檔編號(hào)C02F9/04GK102432119SQ20111032449
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者林德生 申請(qǐng)人:浙江雙嶼實(shí)業(yè)有限公司