一種鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)及凈水方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可用于廢水處理的鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)和凈水方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鍍鋅工藝因具有通用性強(qiáng)，適用面廣等特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，由此產(chǎn)生的鍍鋅廢水也大量增加。鍍鋅廢水是鍍鋅工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含金屬離子和部分有機(jī)物的混合廢水，如果任其自由排放，將對(duì)自然生態(tài)環(huán)境及人類(lèi)健康構(gòu)成嚴(yán)重的潛在風(fēng)險(xiǎn)。鍍鋅廢水中含有的大量重金屬離子，對(duì)動(dòng)植物表現(xiàn)出強(qiáng)烈的毒性，直接排放到環(huán)境中，不僅會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成難以修復(fù)的污染，而且有毒物質(zhì)會(huì)通過(guò)食物鏈的富集作用，逐漸對(duì)人的健康產(chǎn)生危害。
[0003]隨著鍍鋅工藝復(fù)雜程度的增加以及鍍鋅工藝中大量難降解有機(jī)物的使用，導(dǎo)致鍍鋅廢水的處理難度也越來(lái)越大，傳統(tǒng)的污水處理方法難以對(duì)其進(jìn)行有效的處理。再加上與之相關(guān)的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，大部分現(xiàn)有鍍鋅廢水處理工藝已無(wú)法順利使其達(dá)標(biāo)排放。因此對(duì)已有鍍鋅廢水處理工藝進(jìn)行升級(jí)已經(jīng)到了勢(shì)在必行的階段。
[0004]本發(fā)明通過(guò)樹(shù)脂型粒子電極處理技術(shù)，提高廢水B0D/C0D的值，使大部分難生物降解的污染物能夠轉(zhuǎn)化為易被微生物氧化分解的物質(zhì)，之后通過(guò)吸附型生物濾料層進(jìn)行生物處理，達(dá)到增強(qiáng)處理效果的目的，從而提高污水中污染物質(zhì)的去除效率，降低設(shè)備投資，占地面積小，易于就地安裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有廢水處理工藝對(duì)鍍鋅廢水處理效果不佳的問(wèn)題，提供了一種鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)及凈水方法。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明包括吸附型生物濾料層、樹(shù)脂型粒子電極層和溶氣配水室。
[0007]所述的樹(shù)脂型粒子電極層，填充預(yù)處理后負(fù)載了Fe3+的強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，并在樹(shù)脂內(nèi)部放置由鈦網(wǎng)構(gòu)成的陽(yáng)極，在樹(shù)脂外部放置由不銹鋼板構(gòu)成的陰極，陽(yáng)極和陰極分別與外加電源的正極和負(fù)極相連，強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、陰極和陽(yáng)極三部分共同組成樹(shù)脂型粒子電極層。吸附性生物濾料層位于樹(shù)脂型粒子電極層的上方，經(jīng)樹(shù)脂型粒子電極層處理后的水通過(guò)多孔塑料板從吸附型生物濾料底部進(jìn)入，經(jīng)微生物處理后由反應(yīng)器頂部排出。
[0008]所述的吸附型生物濾料層與樹(shù)脂型粒子電極層由上而下串聯(lián)在同一反應(yīng)器中，反應(yīng)器整體為圓柱型，樹(shù)脂型粒子電極層裝充陽(yáng)離子交換樹(shù)脂形成的樹(shù)脂型粒子電極，高度300mm，吸附型生物濾料層裝充3_5mm沸石，高度700mm，樹(shù)脂型粒子電極層和吸附型生物濾料層直徑形同。
[0009]所述的溶氣配水室安裝有污水管、反沖洗進(jìn)水管、曝氣管和曝氣盤(pán)，反沖洗水栗和反沖洗進(jìn)水管連接，空氣壓縮機(jī)和曝氣管連接，曝氣盤(pán)安裝在曝氣管上。
[0010]—種采用上述所述的一種鍍鋅廢水凈水方法，包括如下步驟:(I)高位水箱內(nèi)的污水經(jīng)過(guò)計(jì)量栗計(jì)量，進(jìn)入溶氣配水室；(2)向曝氣盤(pán)通入壓縮空氣，控制汽水體積比為4: I到2:1，空氣和水在溶氣配水室內(nèi)充分混合(3)溶氣配水室內(nèi)的空氣和水通過(guò)多孔塑料板進(jìn)入樹(shù)脂型粒子電極層；(4)分布在樹(shù)脂型粒子電極層內(nèi)外兩側(cè)的不銹鋼板和鈦網(wǎng)通過(guò)陽(yáng)極線(xiàn)、陰極線(xiàn)與直流電源的正極和負(fù)極相連，為樹(shù)脂型粒子電極層提供所需的電場(chǎng);(5)污水和空氣經(jīng)過(guò)多孔塑料板進(jìn)入吸附型生物濾料層；(6)經(jīng)吸附型生物濾料層處理后的水經(jīng)出水管排出；(7)運(yùn)行一段時(shí)間后對(duì)鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)進(jìn)行反沖洗，先氣洗3分鐘，然后同時(shí)水洗和氣洗5分鐘，再水洗8分鐘。
[0011]本發(fā)明的有益效果:在樹(shù)脂型粒子電極的作用下提高廢水B0D/C0D的值，增加其可生化性，然后通過(guò)生物處理去除廢水中的污染物，從而提高鍍鋅廢水COD的去除率，并且可以有效去除廢水中的重金屬。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明一種鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)示意圖，結(jié)合本圖做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0013]附圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
[0014]圖1中:1直流電源；2陽(yáng)極線(xiàn)；3陰極線(xiàn)；4樹(shù)脂型粒子電極層；5吸附型生物濾料層；6反沖洗進(jìn)水管；7空氣壓縮機(jī)；8反沖洗進(jìn)水；9反沖洗水栗；10進(jìn)水計(jì)量栗；11進(jìn)水蠕動(dòng)栗；12曝氣管；13溶氣配水室；14出水管；15取水(料)樣口； 16污水箱；17多孔塑料板；18曝氣盤(pán)；19污水管；20鈦網(wǎng)；21不銹鋼板。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例一:
附圖為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例，該實(shí)施例包括高位水箱16中的污水通過(guò)污水計(jì)量栗10經(jīng)污水管19進(jìn)入溶氣配水室13，溶氣配水室13設(shè)有曝氣盤(pán)18、曝氣管12，曝氣盤(pán)18通過(guò)曝氣管12與空氣壓縮機(jī)7相連，組成曝氣系統(tǒng)，為樹(shù)脂型粒子電極和微生物提供所需氧氣，反沖洗進(jìn)水管6與反沖洗水栗9相連，污水在溶氣配水室13內(nèi)與空氣充分混合后經(jīng)過(guò)多孔塑料板17進(jìn)入樹(shù)脂型粒子電極層4內(nèi)，樹(shù)脂型粒子電極層4外部有直流電源I，直流電源I通過(guò)陽(yáng)極線(xiàn)2、陰極線(xiàn)3分別和樹(shù)脂型粒子電極層4內(nèi)的不銹鋼板21、鈦網(wǎng)20連接，在強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂區(qū)域產(chǎn)生電場(chǎng)，使樹(shù)脂顆粒形成樹(shù)脂型粒子電極，經(jīng)樹(shù)脂型粒子電極層4處理過(guò)的水經(jīng)過(guò)多孔塑料板17進(jìn)入吸附型生物濾料層5，污水經(jīng)吸附型生物濾料層5處理后通過(guò)出水管14排出，在吸附性生物濾料外部沿豎直方向等距分布有取水(料)樣口 15，以便隨時(shí)觀測(cè)吸附型生物濾料層5不同位置水質(zhì)的變化。
[0016]將高位水箱16中的污水通過(guò)污水計(jì)量栗10經(jīng)污水管19進(jìn)入溶氣配水室13，溶氣配水室設(shè)有曝氣盤(pán)18、曝氣管12，曝氣盤(pán)18通過(guò)曝氣管12與空氣壓縮機(jī)7相連，組成曝氣系統(tǒng)，為樹(shù)脂型粒子電極和微生物提供所需氧氣，污水在溶氣配水室13內(nèi)與空氣充分混合后經(jīng)過(guò)多孔塑料板17進(jìn)入樹(shù)脂型粒子電極層4內(nèi)，樹(shù)脂型粒子電極層所用的填料為經(jīng)過(guò)預(yù)處理的強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，高300mm，經(jīng)樹(shù)脂型粒子電極層4處理過(guò)的水經(jīng)過(guò)多孔塑料板17進(jìn)入吸附型生物濾料層5，吸附型生物濾料層填充沸石，高700mm，污水經(jīng)吸附型生物濾料層5處理后通過(guò)出水管14排出，水損增大到一定程度后，需要對(duì)新型鍍鋅廢水處理裝置進(jìn)行反沖洗，反沖洗時(shí)先停止污水流入后，由空氣壓縮機(jī)7進(jìn)行氣洗，然后打開(kāi)反沖洗水栗9加壓對(duì)新型鍍鋅廢水處理裝置進(jìn)行氣水聯(lián)合沖洗，之后關(guān)閉空氣壓縮機(jī)7，再用反沖洗水栗9加壓對(duì)新型鍍鋅廢水處理裝置進(jìn)行水洗，反沖洗的水經(jīng)出水管14排出。
[0017]采用上述一種鍍鋅廢水凈水方法包括如下步驟:(I)進(jìn)水水力負(fù)荷為6m3/m2，經(jīng)過(guò)計(jì)量栗10計(jì)量，進(jìn)入溶氣配水室13; (2)向曝氣盤(pán)18通入壓縮空氣，空氣壓縮機(jī)7壓力
0.3Mpa，氣水體積比為4: I，空氣和水在溶氣配水室13內(nèi)充分混合(3)溶氣配水室13內(nèi)的空氣和水通過(guò)多孔塑料板17進(jìn)入樹(shù)脂型粒子電極層4; (4)在樹(shù)脂型粒子電極層4外側(cè)的不銹鋼板電極21和內(nèi)測(cè)的鈦網(wǎng)20通過(guò)陽(yáng)極線(xiàn)2、陰極線(xiàn)3與直流電源I的正極和負(fù)極相連，為樹(shù)脂型粒子電極層4提供所需的電場(chǎng)；(5)污水和空氣經(jīng)過(guò)多孔塑料板17進(jìn)入吸附型生物濾料層5; (6)經(jīng)吸附型生物濾料層5處理后的水經(jīng)出水管14排出；(7)運(yùn)行一段時(shí)間后對(duì)鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)進(jìn)行反沖洗，先氣洗3分鐘，然后同時(shí)水洗和氣洗5分鐘，再水洗8分鐘。
[0018]實(shí)施例二:
本具體實(shí)施例的鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)與具體實(shí)施例一的鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)相同。
[0019]本凈水方法與具體實(shí)施例一凈水方法區(qū)別在于:曝氣的氣水體積比為3:1。
[0020]實(shí)施例三:
本具體實(shí)施例的鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)與具體實(shí)施例一的鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)相同。
[0021]本凈水方法與具體實(shí)施例一凈水方法區(qū)別在于:曝氣的氣水體積比為2:1。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)和凈水方法，裝置主要包括溶氣配水室(13)、樹(shù)脂型粒子電極層(4)、吸附型生物濾料層(5)，樹(shù)脂型粒子電極層(4)填充具有離子交換作用的陽(yáng)離子樹(shù)脂型粒子電極，吸附型生物濾料層(5)填充為沸石，溶氣配水室(13)、樹(shù)脂型粒子電極層(4)、吸附型生物濾料層(5)串聯(lián)由下至上組合在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)。2.權(quán)利要求1所述的鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)和凈水方法，其特征在于:樹(shù)脂型粒子電極層(4)外部接有直流電源(1)，直流電源通過(guò)陰極線(xiàn)(3)、陽(yáng)極線(xiàn)(2)分別和樹(shù)脂型粒子電極層(4)內(nèi)部的鈦網(wǎng)(20)、樹(shù)脂型粒子電極層(4)外部的不銹鋼板電極(21)相連，在外電場(chǎng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)鍍鋅廢水重金屬離子交換以及電催化氧化有機(jī)物、提高廢水可生化性的目的。3.權(quán)利要求1所述的鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)和凈水方法，其特征在于:吸附型生物濾料層(5)填充的沸石表面具有降解耐毒性的微生物群落，從而提高了鍍鋅廢水處理效率。4.權(quán)利要求1所述的鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)和凈水方法，其特征在于:溶氣配水室設(shè)有曝氣盤(pán)(19)、曝氣管(12)、反沖洗進(jìn)水管(6)、污水管(20)，空氣壓縮機(jī)(7)和曝氣管(12)連接，反沖洗水栗(9)和反沖洗進(jìn)水管(6)連接，從而實(shí)現(xiàn)新型鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)和凈水方法曝氣、配水以及反沖洗功能。5.權(quán)利要求1所述的鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)和凈水方法，其特征在于:樹(shù)脂型粒子電極層(4)所使用的樹(shù)脂是由普通強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂經(jīng)預(yù)處理后得到的，預(yù)處理方法如下，先將普通強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用去離子水清洗，然后用丙酮清洗三到四次，再用去離子水清洗，達(dá)到去除雜質(zhì)的目的，之后將清洗好的強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂以樹(shù)脂體積:溶液體積為1:10的比例放入FeCl3溶液中浸泡24小時(shí)，以達(dá)到負(fù)載Fe3+的目的，最后把負(fù)載了Fe3+離子的強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂從FeCl3溶液中取出，再次用去離子水清洗后放入溫度為373K的環(huán)境中烘干即可完成對(duì)樹(shù)脂的預(yù)處理。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)及凈水方法。鍍鋅廢水凈水系統(tǒng)的樹(shù)脂型粒子電極層位于凈水系統(tǒng)的底部，并在樹(shù)脂內(nèi)部放置由鈦網(wǎng)構(gòu)成的陰極，在樹(shù)脂外部放置由不銹鋼孔板構(gòu)成的陽(yáng)極，陽(yáng)極和陰極分別與外加電源的正極和負(fù)極相連，吸附性生物濾料層位于樹(shù)脂型粒子電極層的上方，樹(shù)脂型粒子電極層的下方與溶氣配水室相連，溶氣配水室內(nèi)安裝有曝氣裝置和反沖洗裝置。本發(fā)明的凈水方法，包括如下步驟：（1）污水進(jìn)入溶氣配水室；（2）氣水混合（3）樹(shù)脂型粒子電極處理；（4）微生物處理以及物理過(guò)濾；（5）出凈水。本發(fā)明的凈水系統(tǒng)先以樹(shù)脂型粒子電極催化氧化鍍鋅廢水中的難生物降解有機(jī)物，提高鍍鋅廢水可生化性，再經(jīng)微生物處理后排出，解決了鍍鋅廢水難處理的問(wèn)題。
【IPC分類(lèi)】C02F9/14, C02F103/16
【公開(kāi)號(hào)】CN105541034
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610026019
【發(fā)明人】馮巖, 鞏玉帥, 于衍真, 馬衍乾, 宋亭
【申請(qǐng)人】濟(jì)南大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月15日