一种含重金属废水的一体化处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种含重金属废水的一体化处理系统，包括高温水源热泵机组、浓缩结晶器、固液分离器、真空单元和冷凝器，高温水源热泵机组上设有热水输出管、热水输入管、冷水输出管和冷水输入管，热水输出管与浓缩结晶器的第一进液口连通，热水输入管与浓缩结晶器的第一出液口连通，浓缩结晶器的物料排放口与固液分离器的进液口连通，固液分离器的出液口与浓缩结晶器的物料入口连通，冷水输出管和冷水输入管分别与冷凝器连通，真空单元与浓缩结晶器和冷凝器连通。本发明专利技术采用高温水源热泵机组同时为废水处理系统提供蒸发所需的热量及冷凝所需的冷量，高效节能；本发明专利技术可实现固废液废的零排放，节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种含重金属废水的一体化处理系统
本专利技术涉及废水处理
，尤其是一种含重金属废水的一体化处理系统。
技术介绍
含重金属废水，特别是PCB行业、电镀行业所产生的废水量相当大，主要污染成份以COD及重金属为主。过去通常采用重金属化学混凝沉淀法，以碱剂使废水中金属离子形成氢氧化物絮体后，再以沉淀分离方式去除，去除重金属离子后废水再进生化处理。但这种处理方法，药剂耗用量大，处理成本高，工作量大，处理效果不稳定，不能达标排放。目前较为常见的高浓度含重金属废水的处理工艺技术有化学还原法、电解法、离子交换法及膜分离处理法。化学还原法：通过在含重金属废水中投入相关的药剂进行化学反应，各金属离子和药剂反应生成合成物进行沉淀分离去除，这种方法受进水浓度和加药控制变化不可控等因素，无法做到稳定达标排放，处理后的废水也无法实现回用至生产制程。电解法：电解的方法是通过电场、电荷电位对含重金属废水中的金属离子进行迁移附着的处理技术。这种处理技术一般只适用于水量较少，不含其它杂质金属离子的高浓度废水，对废水中的离子最终以金属薄片进行回收。但是对一般低浓度，浓度只有几十或者几百ppm，水量大，低浓度及浓度变化较大含重金属废水，电解的方法很难实现对废水中的金属离子进行有效迁移。而且，电解后的废水其盐分会有较大的增加，很难做到稳定排放及回用。离子交换法：离子交换法一般是通过离子交换树脂对废水中的金属离子进行吸附。废水中的金属离子被树脂吸附，一段时间后树脂饱和失效，需要耗费大量的酸或碱进行洗脱和再生。再生过程需要大量的自来水进行洗脱和清洗，这大量的清洗水也含有残留金属离子，也需要进行处理后才能排放。离子交换树脂经过反复使用后，一段时间就会失效，失效后需要整体全部更换，造成高昂的处理成本。而采用膜处理，能很好的处理废水，膜产水也能稳定达标排放。但膜的浓缩有一定的极限，即当废水浓缩到一定程度后，随着浓度的升高，电导率上升、金属离子浓度上升、COD等溶质均相应上升，以致膜产水通量下降，浓缩倍数受阻。通过膜系统处理后的浓缩液难以处理，既达不到结晶分离效果、又达不到回用浓度；另外有些重金属废水不适合进膜系统，对膜有损害，影响膜寿命；而有些废水电导率过高，也不适合进膜系统，会导致膜系统无产水。采用反参透处理，对低浓度，金属离子含量在≤500mg/L的废水，处理出水可继续使用于镀件漂洗，不影响漂洗效果，但是对于金属离子500mg/L以上浓度较高的浓液含重金属废水，处理后产水不能稳定达标，超过排放标准值范围。同时不能直接返回镀槽，会影响镀件质量。
技术实现思路
基于上述问题，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种含重金属废水的一体化处理系统，该系统药剂耗用量小、处理成本低、处理效果稳定，符合废水排放标准。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种含重金属废水的一体化处理系统，包括高温水源热泵机组、浓缩结晶器、固液分离器、真空单元和冷凝器，所述高温水源热泵机组上设有热水输出管、热水输入管、冷水输出管和冷水输入管，所述热水输出管与所述浓缩结晶器的第一进液口连通，所述热水输入管与所述浓缩结晶器的第一出液口连通，所述浓缩结晶器的物料排放口与所述固液分离器的进液口连通，所述固液分离器的出液口与所述浓缩结晶器的物料入口连通，所述冷水输出管和冷水输入管分别与所述冷凝器连通，所述真空单元与所述浓缩结晶器和冷凝器连通。其中，浓缩结晶器的主要作用在于将所需蒸发的物料(含重金属废水)不断进行加热并不断进行气液分离，逐步实现蒸发结晶；冷凝器的主要作用在于将闪蒸汽体进行冷凝成水；固液分离器的主要作用在于将结晶后的物料进行固液分离；真空单元的主要作用在于维持整个系统负压真空，实现负压低温蒸发；所述固液分离器优选为离心机。优选地，所述冷水输出管与所述冷凝器底部连通，所述冷水输入管与所述冷凝器的顶部连通，所述真空单元与所述冷凝器连通，所述浓缩结晶器的上部与所述冷凝器的上部连通；由此，真空单元可以同时实现浓缩结晶器和冷凝器的真空负压环境。优选地，所述浓缩结晶器为结晶锅。优选地，所述系统还包括卧式减速机，所述卧式减速机设于所述结晶锅的顶端，所述浓缩结晶器内设有搅拌器，所述搅拌器的顶端与所述卧式减速机连接；由此，通过减速机可随时调整搅拌器的转速，以调节蒸发浓缩的效率。优选地，所述系统还包括集水罐，所述冷凝器的出水口与所述集水罐连通，所述真空单元与所述集水罐的上部连通。优选地，所述系统还包括母液池、储存槽和物料循环泵，所述离心机的出液口与所述母液池连通，所述母液池还与所述物料循环泵连通，所述物料循环泵的出液口还与所述浓缩结晶器的物料入口连通，所述离心机还设有晶体排放口，所述晶体排放口与所述储存槽连通。优选地，所述浓缩结晶器内还设有液位检测器和物料浓度检测器。由此，液位检测器可以监测浓缩结晶器内物料的液位，系统刚开始时，可以开启快速进料模式，当液位检测器监测到物料达到一定量时，可以转成正常进料模式，从而节省进料时间；物料浓度检测器可以实时监测经过蒸发浓缩后物料的浓度，根据需求，可选择排出蒸发浓缩至一定浓度的物料，也可以选择排出浓缩结晶后的物料晶体，实现零排放的出料方式。综上所述，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术采用热泵同时为废水处理系统提供蒸发所需的热量及冷凝所需的冷量，无需配套预热系统，系统简单，系统配套少，冷热联供，能效比高；相比原锅炉或电加热等方式，耗能量显著降低，且充分利用了热泵冷热两端产生的能量，高效节能；2、本专利技术可实现废水最终的蒸发结晶，形成的固态晶体可进行包装外运，也可以进行再次利用，固液分离后的母液可重新进入浓缩结晶器进行不断的蒸发浓缩结晶，实现固废液废的零排放，实现能源的充分回收利用，节能环保；3、本专利技术的整套系统操作简单，可实现一键启停，自动化控制，使用寿命长，故障率少。附图说明图1为本专利技术的一体化处理系统的原理示意图；图2为本专利技术的一体化处理系统的结构示意图；其中，1、高温水源热泵机组，2、结晶锅，3、固液分离器，4、真空单元，5、冷凝器，6、卧式减速机，7、集水罐，8、母液池，9、储存槽，10、物料循环泵，11、热水输出管，12、热水输入管，13、冷水输出管，14、冷水输入管，15、第一进液口，16、第一出液口，17、物料排放口，18、搅拌器，19、物料入口，20、晶体排放口，21、排水泵，22、浓缩结晶器。具体实施方式本专利技术适用于PCB(电镀、电路板、线路板)行业、食品加工行业、化工行业、医药行业、机械加工制造行业等行业废水和废液的蒸发减量浓缩及零排放；本专利技术通过采用高温水源热泵机组提供高浓度重金属废水蒸发结晶所需的热量及气液分离所需的冷量，实现对高浓度重金属废水中固、气、液的分离与回收处理。为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1如图1和2所示，本专利技术的含重金属废水的一体化处理系统的一种实施例，包括高温水源热泵机组1、结晶锅2、固液分离器3、真空单元，4、冷凝器5、卧式减速机6、集水罐7、母液池8、储存槽9和物料循环泵10，固液分离器3采用离心机；其中，高温水源热泵机组1上设有热水输出管11、热水输入管12、冷水输出管13和冷水输入管14，热水输出管11与结晶锅2的第一进液口15连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含重金属废水的一体化处理系统，其特征在于，包括高温水源热泵机组、浓缩结晶器、固液分离器、真空单元和冷凝器，所述高温水源热泵机组上设有热水输出管、热水输入管、冷水输出管和冷水输入管，所述热水输出管与所述浓缩结晶器的第一进液口连通，所述热水输入管与所述浓缩结晶器的第一出液口连通，所述浓缩结晶器的物料排放口与所述固液分离器的进液口连通，所述固液分离器的出液口与所述浓缩结晶器的物料入口连通，所述冷水输出管和冷水输入管分别与所述冷凝器连通，所述真空单元与所述浓缩结晶器和冷凝器连通。

【技术特征摘要】
1.一种含重金属废水的一体化处理系统，其特征在于，包括高温水源热泵机组、浓缩结晶器、固液分离器、真空单元和冷凝器，所述高温水源热泵机组上设有热水输出管、热水输入管、冷水输出管和冷水输入管，所述热水输出管与所述浓缩结晶器的第一进液口连通，所述热水输入管与所述浓缩结晶器的第一出液口连通，所述浓缩结晶器的物料排放口与所述固液分离器的进液口连通，所述固液分离器的出液口与所述浓缩结晶器的物料入口连通，所述冷水输出管和冷水输入管分别与所述冷凝器连通，所述真空单元与所述浓缩结晶器和冷凝器连通。2.根据权利要求1所述的一体化处理系统，其特征在于，所述冷水输出管与所述冷凝器底部连通，所述冷水输入管与所述冷凝器的顶部连通，所述真空单元与所述冷凝器连通，所述浓缩结晶器的上部与所述冷凝器的上部连通。3.根据权利要求1所述的一体化处理系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶昌宏，易毅，向光富，叶大旺，褚川川，陈林杰，
申请(专利权)人：广东芬尼克兹环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44