一种重金属废水处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种重金属废水处理系统。该重金属废水处理系统包括依次连接的：调节池、一级絮凝反应池、一级高效澄清器、中间水池、二级絮凝反应池、二级高效澄清器、砂滤器、提升水池、保安过滤器、超滤膜组件、超滤产水池、活性炭吸附器、清水池；其中，所述超滤膜组件的浓水出口与调节池连通。本实用新型专利技术的有益效果：本实用新型专利技术对选矿排水、金属冶炼、金属加工等工业废水中As、Pb、Cd、Zn等重金属离子污染物可同时高效去除；本实用新型专利技术的工程投资成本和运行费用相对适中，易于在全行业重金属废水处理领域推广应用；处理后的出水主要污染物指标达到了高严格的《地表水环境质量标准》(GB3838‑2002)Ⅲ类标准。

【技术实现步骤摘要】
一种重金属废水处理系统
本技术属于工业废水处理
，更具体地，涉及一种重金属废水处理系统。
技术介绍
随着近年来频繁突发的重金属污染事件，重金属污染越来越引起人们的重视，也是危害最大的水污染问题之一，重金属主要指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、镍(Ni)等，具有毒性大、不易分解、易被生物富集并具有生物放大性等特点，主要通过矿山开采、金属冶炼、金属加工及化工生产废水、化石燃烧、施用农药和生活垃圾等人为污染源排入水体中，不但污染水源，也严重威胁着人类的生存和健康。目前，处理含重金属离子废水的方法主要有两类，一是使溶解态的重金属通过化学反应形成不溶的重金属化合物沉淀而去除，可应用化学混凝沉淀法、电解沉淀法、离子浮选法等；二是在不改变原有重金属化学形态的条件下对其进行浓缩和分离，可应用物理吸附法、离子交换法、膜分离法等。化学沉淀法作为传统废水处理方法，发展时间长、工艺成熟、去除效率高、范围广、经济简便而得到较多应用。化学沉淀法是指向重金属废水中加入药剂通过化学反应使呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的化合物沉淀而去除，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、还原沉淀法和铁氧体共沉淀法等。其中中和沉淀法是应用最广的一种方法，向重金属废水中投加碱中和剂(通常为石灰乳、NaOH)使废水中的重金属形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除，包括一次沉淀法和分段沉淀法两种。一次沉淀工艺简单，但不利于重金属的回收，分段沉淀通过调节PH值，使各种金属分别沉淀，此法工艺复杂，PH值控制要求严格，同时有利于重金属的回收。离子交换法是利用离子交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理溶液中的离子通过离子交换来实现废水中有害物质分离的方法。推动离子交换的动力是离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力，多数情况下离子是先被吸附，再被交换，离子交换剂具有吸附、交换双重作用。离子交换技术净化后出水中重金属离子浓度远低于化学沉淀法处理后的浓度，通过再生后的溶液可以实现重金属的回收，同时也避免了化学沉淀法处理产生的大量污泥，适于浓度低水量大的废水，不适于处理含重金属浓度过高的废水。膜分离法常用的有扩散渗析、电渗析、超滤、反渗透等，利用半透膜将溶液中的溶剂渗透至膜另一侧，使重金属离子溶液达到浓缩分离。该法具有分离效率高、设备简单，操作简便等特点，在水处理领域中具有相当的技术优势，应用于重金属废水处理中不仅能使得出水达到排放标准和回用生产，而且能回收重金属资源，具有重要的应用价值。随着国家对重金属废水排放指标的要求日益严格，在实际生产中，仅靠单一的处理工艺单元已不能满足重金属排放的标准。故在工艺设计中应组合多种工艺单元进行综合考虑。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述单一的重金属处理工艺进行组合优化，结合了化学沉淀法和膜分离技术，保证废水中重金属离子的高效去除，达到高严格的出水水质标准，《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准。为了实现上述目的，本技术提供一种重金属废水处理系统，该重金属废水处理系统包括依次连接的：调节池、一级絮凝反应池、一级高效澄清器、中间水池、二级絮凝反应池、二级高效澄清器、砂滤器、提升水池、保安过滤器、超滤膜组件、超滤产水池、活性炭吸附器、清水池；其中，所述超滤膜组件的浓水出口与调节池连通。作为本技术优选的实施方式，所述重金属废水处理系统还包括依次连接的污泥浓缩池及污泥脱水装置；所述一级高效澄清器和所述二级高效澄清器的污泥排放口均与所述污泥浓缩池连接；所述污泥浓缩池的上清液排出口与所述污泥脱水装置的上清液排出口均与所述调节池连通。作为本技术优选的实施方式，所述重金属废水处理系统还包括加药装置，所述加药装置用于向一级絮凝反应池和/或二级絮凝反应池中投加药剂。作为本技术优选的实施方式，所述加药装置包括药箱、搅拌机、加药泵、阀门、在线检测仪表和电控箱。作为本技术优选的实施方式，所述调节池内设置有第一搅拌装置，起到更快更均匀的调节水质水量的作用。作为本技术优选的实施方式，所述一级絮凝反应池和二级絮凝反应池内分别设置有第二搅拌装置和第三搅拌装置，实现药剂与废水的充分混合搅拌功能，加速其化学反应的进行。作为本技术优选的实施方式，所述超滤膜组件采用的超滤膜为平板式超滤膜、卷式超滤膜或中空纤维式超滤膜。作为本技术优选的实施方式，所述污泥浓缩池为重力浓缩池、气浮浓缩池或离心浓缩池。作为本技术优选的实施方式，所述污泥脱水装置为压滤脱水机、离心脱水机或污泥干化床。本技术运行过程中，根据分析不同原水水质和水量情况以及废水所含重金属的种类和浓度，通常针对如选矿排水、金属冶炼、有色金属加工以及农药、医药、燃料等工业废水中含有多种重金属离子，如Zn、Cd、Pb、As等，采用“调节池+两级化学反应沉淀+砂滤+超滤+活性炭吸附”的处理重金属废水的工艺路线，通过下述方式实现：步骤一：常温下先将含重金属离子原水引至调节池，该调节池具有储存、调节和缓冲的作用，对原水水质水量进行调节，并对超滤膜组件回流的浓缩液、污泥浓缩池和污泥脱水装置的上清滤液与原废水充分混合均化，保证后续两级反应沉淀进出水的稳定性，更好的实现化学反应和沉淀去除；步骤二：步骤一处理后的废水经提升泵进入一级絮凝反应池，调节pH值9～10.5，并加入重金属捕捉剂，与废水中的重金属离子反应形成重金属离子不溶物析出，同时加入高分子络合剂与重金属离子发生络合反应，再加入絮凝剂，将达到临界胶束浓度的小分子颗粒形成大分子的絮状团体，胶团尺寸达到0.005-0.1μm，满足超滤分离的要求。调节pH值的酸和/或碱性物质分别为：酸，包括盐酸或硫酸；碱，包括NaOH、石灰乳或生石灰。所述重金属捕捉剂可根据重金属离子类型和含量选择不同的捕捉剂，主要包括以下几种：a.碱液，包括NaOH、KOH、石灰乳或生成以上碱液的反应物，以形成难溶的金属氢氧化物沉淀；b.硫化物，包括Na2S、K2S或生成以上两种物质的反应物，以形成难溶的金属硫化物沉淀；c.还原剂，包括FeSO4、铁粉，将重金属离子还原成金属单质或价态较低的金属离子。所述高分子络合剂包括有机合成的表面活性剂、水溶性聚合物等，与重金属离子产生协同作用，形成大分子胶束和络合物。所述絮凝剂包括FeCl3、硫酸铁等铁盐、铝盐，形成铁氧体或吸附胶团来捕集包覆重金属离子形成沉淀。步骤三：步骤二处理后的废水自流至一级高效澄清器中静置沉淀，通过固液分离将含重金属的污泥从废水中沉淀分离出来，去除率能达到70％，污泥沉渣进入污泥处理系统，通过污泥浓缩池、污泥脱水装置处理后泥饼若认定为危废，则后续通过危废处理系统进行危险废物处置，浓缩和脱水的上清滤液回流至调节池。步骤四：步骤三一级高效澄清器处理后排出的上清液通过中间水池短暂水力停留后进入二级絮凝反应池，处理同一级絮凝反应池，进一步将废水中剩余的重金属离子沉淀析出。步骤五：步骤四处理后的出水自流至二级高效澄清器中，处理过程同一级高效澄清器，两级化学反应沉淀后重金属离子去除率能达到95％。步骤六：步骤五二级高效澄清器处理后的上清液进入砂滤器，砂滤器用于去除两级反应沉淀后出水中剩余的不可沉降的非溶解性固体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重金属废水处理系统，其特征在于，该重金属废水处理系统包括依次连接的：调节池、一级絮凝反应池、一级高效澄清器、中间水池、二级絮凝反应池、二级高效澄清器、砂滤器、提升水池、保安过滤器、超滤膜组件、超滤产水池、活性炭吸附器、清水池；其中，所述超滤膜组件的浓水出口与调节池连通。

【技术特征摘要】
1.一种重金属废水处理系统，其特征在于，该重金属废水处理系统包括依次连接的：调节池、一级絮凝反应池、一级高效澄清器、中间水池、二级絮凝反应池、二级高效澄清器、砂滤器、提升水池、保安过滤器、超滤膜组件、超滤产水池、活性炭吸附器、清水池；其中，所述超滤膜组件的浓水出口与调节池连通。2.根据权利要求1所述的重金属废水处理系统，其特征在于，所述重金属废水处理系统还包括依次连接的污泥浓缩池及污泥脱水装置；所述一级高效澄清器和所述二级高效澄清器的污泥排放口均与所述污泥浓缩池连接；所述污泥浓缩池的上清液排出口与所述污泥脱水装置的上清液排出口均与所述调节池连通。3.根据权利要求1所述的重金属废水处理系统，其特征在于，所述重金属废水处理系统还包括加药装置，所述加药装置用于向一级絮凝反应池和/或二级絮凝反应池...

【专利技术属性】
技术研发人员：李骎，马文臣，甄胜利，赵静，王铸，王伟龙，
申请(专利权)人：北京高能时代环境技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11