一種低鈣、低氯凈化水回用工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種重金屬廢水經(jīng)處理后實現(xiàn)低鈣、低氯凈化水的回用工藝，對含重金屬廢水加入高效絮凝劑，再通過酸堿調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)至堿性，最后通過斜板沉降池進行固液分離，去除大部分重金屬離子；上清水進入緩沖水池再通過降鈣處理，進入超濾-反滲透系統(tǒng)深度凈化，產(chǎn)出的淡水做為生產(chǎn)水返回生產(chǎn)系統(tǒng)，濃水做為沖渣用水。降鈣后的底流一部分作為晶種回流，大部分進入緩沖水池，重復(fù)利用。本發(fā)明回用水回用率高，不存在鈣結(jié)垢現(xiàn)象，廢水處理成本低，實現(xiàn)廢水零排放。
【專利說明】一種低鈣、低氯凈化水回用工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種重金屬廢水處理回用工藝，特別是涉及一種有色行業(yè)采礦、選礦、冶煉、加工等過程產(chǎn)生的含有鎘、砷、鉛、鋅、銅等一種或多種重金屬廢水處理回用工藝，屬于環(huán)境工程領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)化的迅速發(fā)展使大量的重金屬廢水排放到環(huán)境中，酸性重金屬廢水pH較低(pH值介于4-6)，且含有多種重金屬離子，如Cu2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+、As2+等，它們無法被生物體分解，一旦進入環(huán)境后就會在環(huán)境中不斷積累，將對水體產(chǎn)生嚴(yán)重污染，甚至破壞生態(tài)環(huán)境。國內(nèi)多家冶煉企業(yè)都有凈化水回用系統(tǒng)，經(jīng)傳統(tǒng)方法處理后的凈化水中仍含有大量的Ca2+、Cl—，鈣離子含量高等問題，導(dǎo)致管道易結(jié)垢，氯離子含量較高，將對管道設(shè)備造成腐蝕，如果不經(jīng)處理直接回用，降低回用系統(tǒng)的使用壽命，造成不必要的經(jīng)濟損失。
[0003]目前，國內(nèi)處理這類廢水的方法很多，傳統(tǒng)處理重金屬廢水的方法主要是物理化學(xué)法，如吸附法、離子交換法、化學(xué)沉淀法、氧化還原法等。但這些方法都具有二次污染嚴(yán)重，處理成本高等問題。對于危害性較大的酸性重金屬廢水，化學(xué)沉淀法是目前應(yīng)用最為廣泛的一種處理方法，其最常用的方法有中和沉淀法。中和沉淀法是向含重金屬廢水中投加中和劑，使重金屬離子與水中的氫氧根反應(yīng)，生成難溶的氫氧化物沉淀，再通過固液分離除去的重金屬的方法。工業(yè)上用的中和劑有石灰石、石灰、苛性鈉、蘇打、工業(yè)飛灰和氧化亞鐵等。由于以上中和劑來源廣、價格低，以及中和法操作簡單，易于控制，處理費用低等優(yōu)點，該方法己成為處理酸性重金屬廢水最為普遍的方法。采用石灰石作為中和劑具有成本低、渣含水量較低并易于脫水等優(yōu)點，但反應(yīng)速度慢，對廢水中的重金屬離子的處理效率有限，僅僅經(jīng)過中和處理的酸性重金屬廢水重金屬濃度很難達到現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)排放，直接回用存在鈣離子含量高等問題，導(dǎo)致管道易結(jié)垢。硫化沉淀法是向廢水中投加硫化劑，使廢水中的重金屬離子形成硫化物沉淀，從而從廢水中除去。通常使用的硫化劑有硫化鈉、硫化銨和硫化氫等。該方法去除率高、泥渣中金屬含量高、便于回收利用。但沉淀劑來源有限，價格比較昂貴，產(chǎn)生的硫化氫有惡臭，對人體有危害。以上方法均無法降低凈化水中的氯離子含量，而冶金廢水中氯離子含量較高，如果不經(jīng)處理直接回用，將對管道設(shè)備造成腐蝕，降低其使用壽命。
[0004]電化學(xué)處理技術(shù)主要是指在外電流的作用下，用鐵、鋁作為陽極進行電解時，陽極溶出的Fe3+、Fe2+或Al3+分別與溶液中的0H_結(jié)合成不溶于水的Fe (OH) 3、Fe (OH) 2或Al(OH) 3的方法。這些生成的微粒可以較強的凝聚和吸附廢水中有機或無機膠體粒，同時在超電壓作用下，在陽極和陰極分別產(chǎn)生O2和H2，在其上升過程中黏附攜帶廢水中的膠體微粒、浮油等共同上浮，從而達到去除酸性重金屬廢水中重金屬離子的目的，該方法也可以實現(xiàn)低鈣、低氯凈化水的回用，但成本較高，目前，國內(nèi)外用電化學(xué)技術(shù)處理酸性重金屬廢水的應(yīng)用還較少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有工藝中的不足，以重金屬廢水為處理對象，對含重金屬廢水加入高效絮凝劑，再通過酸堿調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)至堿性，最后通過斜板沉降池進行固液分離，去除大部分重金屬離子；上清水進入緩沖水池再通過降鈣處理，進入超濾-反滲透系統(tǒng)深度凈化，產(chǎn)出的淡水做為生產(chǎn)水返回生產(chǎn)系統(tǒng)，濃水做為沖渣用水。降鈣后的底流一部分作為晶種回流，大部分進入緩沖水池，重復(fù)利用。
[0006]所述的重金屬廢水中加入聚鐵、聚鋁、聚丙烯酰胺中的一種或幾種高效絮凝劑。
[0007]所述的酸堿調(diào)節(jié)方法中使用的中和劑為氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH到9-11。
[0008]所述的降鈣處理加入的試劑為碳酸鈉、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，其中碳酸鈉投加量為理論投加量的1.5倍過量投加，聚合氯化鋁為絮凝劑，聚丙烯酰胺為助凝劑。
[0009]所述的降鈣處理后上清水鈣離子小于50mg/L。
[0010]所述的降鈣后的底流包括斜板反應(yīng)池與斜板沉降池底流。
[0011]斜板反應(yīng)池與斜板沉降池底流一部分作為晶種回流，回流量40_60m3/h。一方面起到晶種的作用，提高斜板沉降效果，另一方面由于碳酸鈉為過量投加，降鈣處理的底流中存在大量未反應(yīng)的碳酸鈉可以在斜板反應(yīng)池中與鈣離子繼續(xù)反應(yīng)，節(jié)約藥劑使用成本。
[0012]所述的降鈣處理后的斜板反應(yīng)池與斜板沉降池底流另一部分進入緩沖水池重復(fù)利用，由于碳酸鈉為過量投加，降鈣處理的底流中存在大量未反應(yīng)的碳酸鈉可以在緩沖水池中與鈣離子繼續(xù)反應(yīng)，節(jié)約藥劑使用成本。
[0013]所述的緩沖水池有兩個，一備一用，每2周清理一次。
[0014]所述的反滲透系統(tǒng)中的反滲透膜為選擇性透過膜，重金屬離子及氯離子均無法通過。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點在于:實現(xiàn)了污染原水的回收利用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有回用水回用率高，不存在鈣結(jié)垢現(xiàn)象，廢水處理成本低，實現(xiàn)廢水零排放的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是一種低鈣、低氯凈化水回用工藝的流程。
[0017]圖2是一種低鈣、低氯凈化水回用工藝中降鈣后的底流走向示意圖。

【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，對含重金屬廢水加入聚鐵、聚鋁、聚丙烯酰胺中的一種或幾種高效絮凝劑，待絮凝劑中的基團與重金屬離子發(fā)生配位反應(yīng)，形成礬花，再通過加入液堿，調(diào)節(jié)PH到9-11，使得配位鍵更加穩(wěn)定，利于沉降，最后通過斜板沉降池進行固液分離，去除大部分重金屬離子。
[0019]去除重金屬離子后的上清水進入緩沖水池，緩沖水池的水加入碳酸鈉，Na2CO3.1OH2O為99%工業(yè)純，配制濃度為10%，密度約為1.2 g/mL,需要將預(yù)處理進水的鈣離子含量降至50 mg/L以下，按照過量系數(shù)1.5倍過量投加，如處理鈣含量為400mg/L的廢水，廢水量為200m3/h，則碳酸鈉的投加量為:1.4 m3/h。絮凝劑為聚合氯化鋁配制濃度5%，投加量17.5ppm。助凝劑為聚丙烯酰胺配制濃度0.125%。，投加量0.0125ppm。
[0020]如圖2所示，降鈣后的斜板反應(yīng)池與斜板沉降池底流一部分作為晶種回流，回流量為40-60m3/h。一方面起到晶種的作用，提高斜板沉降效果，另一方面由于碳酸鈉為過量投加，降鈣處理的底流中存在大量未反應(yīng)的碳酸鈉可以在斜板反應(yīng)池中與鈣離子繼續(xù)反應(yīng)，節(jié)約藥劑使用成本。
如圖2所示，降鈣處理后的斜板反應(yīng)池與斜板沉降池底流大部分進入緩沖水池，重復(fù)利用。由于碳酸鈉為過量投加，降鈣處理的底流中存在大量未反應(yīng)的碳酸鈉可以在緩沖水池中與鈣離子繼續(xù)反應(yīng)，節(jié)約藥劑使用成本。緩沖水池有兩個，一備一用，每2周清理一次。[0021 ] 經(jīng)過降鈣的上清水進入超濾-反滲透系統(tǒng)深度凈化，反滲透系統(tǒng)中的反滲透膜為選擇性透過膜，重金屬離子及氯離子均無法通過。產(chǎn)出的淡水做為生產(chǎn)水返回生產(chǎn)系統(tǒng)，濃水做為沖洛用水。
【權(quán)利要求】
1.一種低鈣、低氯凈化水回用工藝，其特征在于，以重金屬廢水為處理對象，對含重金屬廢水加入高效絮凝劑，再通過酸堿調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)至堿性，最后通過斜板沉降池進行固液分離，去除大部分重金屬離子；上清水進入緩沖水池再通過降鈣處理，進入超濾-反滲透系統(tǒng)深度凈化，產(chǎn)出的淡水做為生產(chǎn)水返回生產(chǎn)系統(tǒng)，濃水做為沖渣用水；降鈣后的底流一部分作為晶種回流，大部分進入緩沖水池，重復(fù)利用。
2.如權(quán)利要求1所述的一種低鈣、低氯凈化水回用工藝，其特征在于，重金屬廢水中加入聚鐵、聚鋁、聚丙烯酰胺中的一種或幾種高效絮凝劑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種低鈣、低氯凈化水回用工藝，其特征在于，所述酸堿調(diào)節(jié)方法中使用的中和劑為氫氧化鈉，調(diào)節(jié)PH到9-11。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種低鈣、低氯凈化水回用工藝，其特征在于，降鈣處理加入的試劑為碳酸鈉、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，其中碳酸鈉投加量為理論投加量的1.5倍過量投加。
5.如權(quán)利要求4所述的一種低鈣、低氯凈化水回用工藝，其特征在于，降鈣處理后上清水隹丐離子小于50mg/L。
6.如權(quán)利要求4所述的一種低鈣、低氯凈化水回用工藝，其特征在于，降鈣后的底流包括斜板反應(yīng)池與斜板沉降池底流。
7.如權(quán)利要求4所述的一種低鈣、低氯凈化水回用工藝，其特征在于，降鈣處理后的底流一部分作為晶種回流，回流量為40-60m3/h，其余進入緩沖水池重復(fù)利用。
8.如權(quán)利要求1?7任一項所述的一種低鈣、低氯凈化水回用工藝，其特征在于，所述緩沖水池有兩個，一備一用，每2周清理一次。
9.如權(quán)利要求1?7任一項所述的一種低鈣、低氯凈化水回用工藝，其特征在于，反滲透系統(tǒng)中的反滲透膜為選擇性透過膜，重金屬離子及氯離子均無法通過。
【文檔編號】C02F9/04GK104402147SQ201410762324
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月13日
【發(fā)明者】張?zhí)旆? 李迪漢, 劉宏志, 雷宇, 李正明, 張偉, 陳順, 高盟 申請人:株洲冶煉集團股份有限公司