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，有色冶煉、硫酸工業(yè)等有重污染的行業(yè)，其生產(chǎn)過程中，會不斷產(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，對人體和生物危害極大，必須進行環(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)一級或多級中和、曝氣、沉降、過濾，通過固液分離，去除沉淀物，使污水、污酸得到凈化，達標排放。對這種有重污染的污水、污酸進行環(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，如運行費用較高、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，難以達標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)存在的缺點和不足，而提供一種處理水符合達標排放標準，并有效降低運行費用、設(shè)備緊湊連續(xù)運行的，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)明的另一個目的是提供一種應(yīng)用上述污水污酸處理裝置對污水污酸進行處理的污水污酸處理工藝。為實現(xiàn)本發(fā)明的第一個目的，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、中間槽、反沖脹鼓過濾裝置、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，所述的反沖脹鼓過濾裝置包括有脹鼓列管式過濾器，所述預(yù)處理污酸槽和石灰乳液槽分別與中和槽的進液口連通，所述中和槽、曝氣槽、板框壓濾機、中間槽、以及脹鼓列管式過濾器依次連通，且該脹鼓列管式過濾器的底部與曝氣槽相接通。進一步設(shè)置是所述的曝氣槽為多級曝氣槽，該多級曝氣槽包括一段曝氣槽、二段曝氣槽和末段曝氣槽，所述的反沖脹鼓過濾器的底部與末段曝氣槽相接通。進一步設(shè)置是所述的反沖脹鼓過濾裝置還包括有快開啟動管夾閥、以及用于控制快開啟動管夾閥啟閉的PLC控制器，所述的快開啟動管夾閥有兩個，并分別設(shè)置于脹鼓列管式過濾器與曝氣槽之間、以及中間槽與脹鼓列管式過濾器之間。本設(shè)置，通過PLC控制器進行控制，實現(xiàn)各工位自動按序切換，達到高效、節(jié)能、連續(xù)工作。進一步設(shè)置是中間槽與脹鼓列管式過濾器之間設(shè)置有輸運泵。進一步設(shè)置是曝氣槽和板框壓濾機之間設(shè)置有輸運泵。當然，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，該輸運泵設(shè)置在末段曝氣槽和板框壓濾機之間。進一步設(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)明的另一個發(fā)明目的，是通過以下技術(shù)方案實現(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中的處理液進入曝氣槽，中和曝氣；步驟(2)和(3)為一級化學(xué)處理， 通過一級化學(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，進行一級板框壓濾；本步驟利用板框壓濾特性，板框壓濾機外排濾渣呈固態(tài)，其含水量較低，便于環(huán)保處置；外排濾液進入中間槽進一步化學(xué)處理。(5)將板框壓濾機壓濾后的外排濾液進入中間槽中，并往中間槽的處理液中再加硫化鈉進行二級化學(xué)處理；本步驟加硫化鈉進行二級化學(xué)處理，再次使經(jīng)過污酸污水中經(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濾裝置中進行二級脹鼓膜過濾強制過濾，其中其過濾后的上清液為達標排放水，而其底流重新流到曝氣槽中，再次進入上述步驟(4)、(5)、(6)的循環(huán)。本步驟充分利用反沖脹鼓過濾裝置的膜過濾特性，其過濾上清液可得到有效控制，使之達標排放，而底流重新進入循環(huán)。進一步設(shè)置是所述的所述的曝氣槽為多級曝氣槽，該多級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 )中反沖脹鼓過濾裝置的底流入到末段曝氣槽中進行循環(huán)。進一步設(shè)置是所述的反沖脹鼓過濾裝置還包括有快開啟動管夾閥、以及用于控制快開啟動管夾閥啟閉的PLC控制器，所述的快開啟動管夾閥有兩個，并分別設(shè)置于脹鼓列管式過濾器與曝氣槽之間、以及中間槽與脹鼓列管式過濾器之間。本發(fā)明的優(yōu)點是將化學(xué)處理分級分段、脹鼓膜過濾與板框壓濾組合過濾、化學(xué)處理與組合過濾有效結(jié)合的技術(shù)方案。一級化學(xué)處理先采用價格低廉、通用性佳的石灰乳液進行中和并經(jīng)多個貯槽自流多段曝氣，在中和廢酸提高PH值的同時，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)一級板框壓濾，去除大部沉淀物后的過濾水， 再加硫化鈉進行二級化學(xué)處理，可有效提高硫化鈉的利用率，進一步提高化學(xué)處理效果，再次使過濾水中的，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)二級脹鼓膜過濾強制過濾，充分利用膜過濾特性，其過濾上清液可得到有效控制，使之達標排放，或快速返回作為工業(yè)水加以循環(huán)使用。底流經(jīng)末段曝氣槽再次進入一級板框壓濾機重新壓濾。利用板框壓濾特性，一級板框壓濾機外排濾渣呈固態(tài)，其含水量較低，便于環(huán)保處置。而板框壓濾過濾水再進入二級化學(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標排放的經(jīng)二級脹鼓強制過濾的上清液。由于本發(fā)明提供了上述一系列工藝技術(shù)方案，化學(xué)處理分級分段并與組合過濾有效結(jié)合，與其它方法相比較，其優(yōu)點在于可使污酸中的砷、氟、汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子等分級充分析出，化學(xué)處理指標易于控制，從而提高了化學(xué)處理效果；同時也降低了總化學(xué)處理劑用量，特別是減少了價格相對較高的硫化鈉用量，并省卻了絮凝劑，從而降價低了運行成本；充分利用了脹鼓膜過濾與板框壓濾特性，可有效控制上清液和固渣排放指標，外排水為脹鼓膜過濾上清液，可達標排放，外排固渣為板框壓濾濾渣，含水量較低，便于環(huán)保處置；整個處理工藝由槽、管、閥、泵，以及通過平立面布置、切換、溢流、回流與儀表控制等進行有效串聯(lián)，占地面積小，可連續(xù)運行，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)合說明書附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步介紹。


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(6)、中間槽(7)、反沖脹鼓過濾裝置(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)；反沖脹鼓過濾裝置(8)由脹鼓列管式過濾器 (8a)、特制快開氣動管夾閥(8b)、PLC控制系統(tǒng)(8c)、測量儀表(8d)和管道閥門等(8e)組成。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明進行具體的描述，只用于對本發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限定，該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。將有色冶煉、硫酸工業(yè)等行業(yè)生產(chǎn)過程中產(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)，進行攪拌與曝氣，促使中和反應(yīng)提高PH值，并通過管道流槽閥門等(9)，使處理液依次進入帶有攪拌的多級曝氣槽(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，一并進入末段曝氣槽(4 C)。此為一級化學(xué)處理， 先采用價格低廉、通用性佳的石灰乳液進行中和并經(jīng)多個貯槽自流多段曝氣，在中和廢酸提高PH值的同時，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(6 )，進行一級板框壓濾。利用板框壓濾特性，一級板框壓濾機外排濾渣呈固態(tài)，其含水量較低，便于環(huán)保處置；外排濾液進入中間槽(7)進一步化學(xué)處理。向中間槽(7)中的，已經(jīng)一級石灰乳液化學(xué)處理、一級板框壓濾固液分離的，已去除大部沉淀物后的過濾水，再加硫化鈉進行二級化學(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)打入反沖脹鼓過濾裝置(8)， 進行二級脹鼓膜過濾強制過濾。充分利用膜過濾特性，其過濾上清液可得到有效控制，使之達標排放，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)再次進入一級板框壓濾機重新壓濾。本發(fā)明專利污酸污水處理方法的外排水只有達標排放的經(jīng)二級脹鼓強制過濾的上清液。以上流程通過管道流槽閥門等(9)，以及特制快開氣動管夾閥(8b)、PLC控制系統(tǒng) (8c)、測量儀表(8d)等，實現(xiàn)自動按序切換，達到高效、節(jié)能、連續(xù)工作。本實施例PLC控制系統(tǒng)通壓縮空氣來開、閉控制特制快開氣動管夾閥(8b)。本發(fā)明通過上述化學(xué)處理分級分段并與組合過濾有效結(jié)合，可使污酸中的砷、氟、 汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子等分級充分析出，化學(xué)處理指標易于控制，從而提高了化學(xué)處理效果；同時也降低了總化學(xué)處理劑用量，特別是減少了價格相對較高的硫化鈉用量，并省卻了絮凝劑，從而降價低了運行成本；充分利用了脹鼓膜過濾與板框壓濾特性，可有效控制上清液和固渣排放指標，外排水為脹鼓膜過濾上清液，可達標排放，外排固渣為板框壓濾濾渣，含水量較低，便于環(huán)保處置；整個處理工藝由槽、管、閥、泵，以及通過平立面布置、切換、 溢流、回流與儀表控制等進行有效串聯(lián)，占地面積小，可連續(xù)運行，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、中間槽、反沖脹鼓過濾裝置、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，所述的反沖脹鼓過濾裝置包括有脹鼓列管式過濾器，所述預(yù)處理污酸槽和石灰乳液槽分別與中和槽的進液口連通，所述中和槽、曝氣槽、板框壓濾機、中間槽、以及脹鼓列管式過濾器依次連通，且該脹鼓列管式過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曝氣槽，該多級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濾裝置還包括有快開啟動管夾閥、以及用于控制快開啟動管夾閥啟閉的PLC控制器，所述的快開啟動管夾閥有兩個，并分別設(shè)置于脹鼓列管式過濾器與曝氣槽之間、以及中間槽與脹鼓列管式過濾器之間。
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濾器之間設(shè)置有輸運泵。
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之間設(shè)置有輸運泵。
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，進行一級板框壓濾；(5)將板框壓濾機壓濾后的外排濾液進入中間槽中，并往中間槽的處理液中再加硫化鈉進行二級化學(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濾裝置中進行二級脹鼓膜過濾強制過濾，其中其過濾后的上清液為達標排放水，而其底流重新流到曝氣槽中，再次進入上述步驟(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曝氣槽，該多級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)中反沖脹鼓過濾裝置的底流入到末段曝氣槽中進行循環(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濾裝置還包括有快開啟動管夾閥、以及用于控制快開啟動管夾閥啟閉的PLC控制器，所述的快開啟動管夾閥有兩個，并分別設(shè)置于脹鼓列管式過濾器與曝氣槽之間、以及中間槽與脹鼓列管式過濾器之間。
全文摘要
本發(fā)明公開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)處理分級分段并與組合過濾有效結(jié)合，可使污酸中的砷、氟、汞及鉛、鋅、鎘等重金屬離子等分級充分析出，化學(xué)處理指標易于控制，從而提高了化學(xué)處理效果；同時也降低了總化學(xué)處理劑用量，特別是減少了價格相對較高的硫化鈉用量，并省卻了絮凝劑，從而降價低了運行成本；充分利用了脹鼓膜過濾與板框壓濾特性，可有效控制上清液和固渣排放指標，外排水為脹鼓膜過濾上清液，可達標排放，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C02F9/04GK102432119SQ20111032449
公開日2012年5月2日 申請日期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 申請人:浙江雙嶼實業(yè)有限公司