一种污水处理工艺及其设备制造技术

本发明专利技术涉及一种污水处理工艺及其设备，将污水进行一次调节pH后加入吸附剂、除钙剂，反应后的溶液经沉降后进行固液分离，固相送火法冶炼，液相进行二次调节，之后进行膜处理，得到的透析液作为生产回用水。本发明专利技术所述的污水处理工艺原料易得，方法简单，变废为宝，成本低，设备配置合理，处理过程中产生的固相和反渗透透析液可以全部回用到生产中，有利于资源循环利用，具有良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理领域，尤其是一种污水处理工艺及其设备。
技术介绍
随着我国有色金属工业的快速发展,铅、锌及铜冶炼能力不断扩大。中国是世界上有色金属的生产和消费大国。2013年底、2014年底、2015年底粗炼铜和精炼铜产能分别为：485万吨，896万吨；560万吨，976万吨；625万吨，1056万吨。截至2015年底，中国电解铝运行年产能达到约3720万吨。巨大的产能背后必将带来大量的有色金属冶炼废水，此类废水中含有大量的铅、锌、铬、砷、镉、镍、铜等重金属元素，对环境污染严重。此外，由于重金属离子在水体中溶解性高，容易被生物体吸收，从而进入食物链，最终在人体内积累。当积累到一定程度时，对人体健康造成极大的危害。2009年重金属污染事件致使4035人血铅超标，引发32起群体性事件。2010年7月3日，福建紫金矿业紫金山铜矿湿法厂发生铜酸水渗漏事故，9100立方米的污水顺着排洪涵洞流入汀江,导致汀江部分河段严重污染及大量网箱养鱼死亡。2014年6月，湖南衡东县大浦镇，一家生产电锌和其它化工原料的企业常年排放废气、废水、废渣，导致300多名儿童血铅超标。重金属污染事件频发，所以有色金属冶炼废水的治理刻不容缓。为满足行业需求，在国家政策导向下，国内外众多机构对重金属废水处理技术展开了广泛的研究，现有的技术一般可以分为以下三种：化学法、物理化学法和生物法。其中化学法工艺简单，易操作，但存在出水金属浓度偏高，废渣量大，易产生二次污染，废水回用困难等许多问题。物理化学法主要包括混凝法、吸附法和膜处理技术等，吸附法去除效率高、操作简单，但吸附剂价格高、再生效率低；混凝法中采用铝盐或铁盐做混凝剂，可能造成二次污染；膜处理法处理废水的同时可回收有用物质，但存在膜易结垢、使用寿命短等问题。生物法处理重金属废水无二次污染、易管理、成本低、效益高，具有广阔的应用前景，但是存在细菌和微生物耐重金属毒性低、保存困难等问题，一般处于实验室研究阶段。为满足日益严格的环保要求，同时实现废水回用和重金属回收，单一的重金属废水技术很难满足行业发展需求，将几种技术有机结合起来，发挥各种技术的长处是一个良好的思路。专利申请CN 105271576A公开了一种琼胶生产中的废水处理方法，该废水主要含有酸、碱、多糖、蛋白、色素、无机盐和其它有机物，与有色冶炼废水的组份差别很大，后者主要含有大量的重金属离子。琼胶生产中的废水处理主要包括絮凝、分离、超滤、纳滤和反渗透五个步骤，主要是针对废水中有机物质进行回收，并不适用重金属废水处理技术，且采用壳聚糖类作为絮凝剂，增加了成本；在膜分离工艺上涉及三套膜设备，工艺过于冗杂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是克服现有技术存在的不足，提供一种污水处理工艺及其设备。本专利技术所述的污水处理工艺采用生石灰进行一次调节pH，其成本低，原料易得，同时还具有较好的絮凝效果，将重金属离子转化为氢氧化物沉淀。本专利技术所述的污水处理工艺采用采用废弃生物质碳化后作为重金属离子的吸附剂，变废为宝，同时缓解生物质焚烧引发的大气污染，对环境十分友好。本专利技术所述的污水处理工艺中，步骤(1)中经沉降后进行固液分离所得固相富集了重金属元素，送火法冶炼系统作为造渣剂，可全面高效回收污泥中的有价金属，且固相中的碳化后的废弃生物质可以通过燃烧转化热能，同时可作为冶炼还原过程的碳源，促进冶炼过程的进行。本专利技术所述的污水处理工艺中，采用膜分离技术对固液分离所得的液相进行深度处理，为了避免膜设备的结垢堵塞，需要运用除钙剂进行除钙，液相进入膜系统前需加入酸性物质，进行二次调节pH到6-7.5，经过膜处理后可以使污水达到回用标准，产生良好的经济效益。具体方案如下：一种污水处理工艺，包括以下步骤：(1)向污水中加入生石灰，进行一次调节pH到9-10，得到第一溶液，向其中加入碳化后的废弃生物质作为吸附剂，之后加入除钙剂除钙，反应后的溶液经沉降后进行固液分离，固相送火法冶炼，液相进行下步；(2)向步骤(1)中所得的液相加入酸性物质，进行二次调节pH到6-7.5，得到第二溶液，将其进行超滤膜处理，得到的浓缩液A返回到第一溶液回用，得到的透析液B进行下步；(3)将步骤(2)中得到的透析液B进行反渗透膜处理，得到的浓缩液C返回第一溶液回用，得到的透析液C作为生产回用水。进一步的，所述的污水为有色金属冶炼废水。进一步的，所述的步骤(1)中废弃生物质为农作物秸秆、园林废弃植物中一种或两种；任选的，所述的步骤(1)中废弃生物质碳化的方式为燃烧。进一步的，所述的步骤(1)中废弃生物质的投料量为污水总质量的1％-10％；任选的，所述的步骤(1)中除钙剂为碳酸钠，投料量为生石灰总质量的1.5-2倍。进一步的，所述的步骤(2)中酸性物质为盐酸、硝酸、硫酸中的任意一种。进一步的，所述的步骤(2)中超滤膜为亲水性膜，包括醋酸纤维素酯膜、聚砜膜、聚醚酚膜、聚砜/聚醚酚膜、聚酰亚胺/聚醚酰亚胺膜、聚脂肪酰胺膜、聚丙烯腈膜、陶瓷膜。进一步的，所述的步骤(3)中反渗透膜为醋酸纤维素酯膜或聚酰胺膜。一种污水处理设备，包括污水池、生石灰储仓、一次调节池、吸附剂储仓、除钙剂储仓、反应池、固液分离装置、污泥池、二次调节池、超滤膜系统、反渗透膜系统和回用水池；其中，污水池、生石灰储仓皆与一次调节池的入口相连，一次调节池的出口与反应池的入口相连，吸附剂储仓、除钙剂储仓与反应池的入口相连，反应池的出口与固液分离装置的入口相连，固液分离装置设有固相出口和液相出口，其中的固相出口与污泥池相连，其中的液相出口与二次调节池的入口相连，二次调节池的出口与超滤膜系统入口相连，超滤膜系统的浓缩液出口与一次调节池的入口相连，超滤膜系统的透析液出口与反渗透膜系统入口相连，反渗透膜系统的浓缩液出口与一次调节池的入口相连，反渗透膜系统的透析液出口与回用水池相连。进一步的，所述的反应池为斜板沉淀池或浓密机。进一步的，所述的固液分离装置为板框压滤机或圆筒真空过滤机。有益效果：本专利技术所述的污水处理工艺原料易得，方法简单，变废为宝，成本低，设备配置合理，处理过程中产生的固相和反渗透透析液可以全部回用到生产中，有利于资源循环利用，具有良好的经济效益。附图说明图1是本专利技术实施例1提供的工艺流程图；图2是本专利技术实施例2提供的设备连接图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术技术方案作进一步阐述。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。实施例中所使用的污水为有色冶炼废水，其pH为2.5-3.0，主要含有的金属离子浓度为：锌离子浓度为380-400mg/L，铅离子浓度为2-4mg/L，二价镉离子浓度为3-5mg/L，铜离子浓度为1.2-2mg/L。实施例1一种污水处理工艺，如图1所示，包括以下步骤：(1)向污水中加入生石灰，进行一次调节pH到9.4，得到第一溶液，向其中加入碳化后的废弃生物质作为吸附剂，之后加入除钙剂除钙，反应后的溶液经沉降后进行固液分离，固相送火法冶炼，液相进行下步；(2)向步骤(1)中所得的液相加入酸性物质，进行二次调节pH到6.8，得到第二溶液，将其进行超滤膜处理，得到的浓缩液A返回到第一溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污水处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)向污水中加入生石灰，进行一次调节pH到9‑10，得到第一溶液，向其中加入碳化后的废弃生物质作为吸附剂，之后加入除钙剂除钙，反应后的溶液经沉降后进行固液分离，固相送火法冶炼，液相进行下步；(2)向步骤(1)中所得的液相加入酸性物质，进行二次调节pH到6‑7.5，得到第二溶液，将其进行超滤膜处理，得到的浓缩液A返回到第一溶液回用，得到的透析液B进行下步；(3)将步骤(2)中得到的透析液B进行反渗透膜处理，得到的浓缩液C返回第一溶液回用，得到的透析液C作为生产回用水。

【技术特征摘要】
1.一种污水处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)向污水中加入生石灰，进行一次调节pH到9-10，得到第一溶液，向其中加入碳化后的废弃生物质作为吸附剂，之后加入除钙剂除钙，反应后的溶液经沉降后进行固液分离，固相送火法冶炼，液相进行下步；(2)向步骤(1)中所得的液相加入酸性物质，进行二次调节pH到6-7.5，得到第二溶液，将其进行超滤膜处理，得到的浓缩液A返回到第一溶液回用，得到的透析液B进行下步；(3)将步骤(2)中得到的透析液B进行反渗透膜处理，得到的浓缩液C返回第一溶液回用，得到的透析液C作为生产回用水。2.根据权利要求1所述的污水处理工艺，其特征在于：所述的污水为有色金属冶炼废水。3.根据权利要求1所述的污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤(1)中废弃生物质为农作物秸秆、园林废弃植物中一种或两种；任选的，所述的步骤(1)中废弃生物质碳化的方式为燃烧。4.根据权利要求1所述的污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤(1)中废弃生物质的投料量为污水总质量的1％-10％；任选的，所述的步骤(1)中除钙剂为碳酸钠，投料量为生石灰总质量的1.5-2倍。5.根据权利要求1所述的污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤(2)中酸性物质为盐酸、硝酸、硫酸中的任意一种。6.根据权利要求1所述的污水处理工艺，其特征在于：所述的步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹蕊，
申请(专利权)人：曹蕊，
类型：发明
国别省市：河北;13