一种实现石墨产业废水零排放的综合处理装置及应用方法。本发明专利技术属于石墨烯废水处理技术领域。本发明专利技术的目的是为了解决石墨烯废水处理废水、废渣不达标，缺少实现零排放的综合处理工艺的技术问题。本发明专利技术提供了一种实现石墨产业废水零排放的综合处理装置及其工艺方法，所述综合处理装置大体上可以分为两部分，一部分是前段絮凝处理(pH调控+絮凝)段，另一部分是后段深度处理(电渗析+反渗透)段，上述一体化联合处理装置及工艺集成性强，可以广泛用于众多领域所产生的废水处理。众多领域所产生的废水处理。众多领域所产生的废水处理。
【技术实现步骤摘要】
一种实现石墨产业废水零排放的综合处理装置及应用方法
[0001]本专利技术属于石墨烯废水处理
，具体涉及一种实现石墨产业废水零排放的综合处理装置及应用方法。
技术介绍
[0002]石墨烯因其优异的力学、热学和电学性能，广泛的应用于能源、环境、航空航天、国防等众多领域，但石墨烯产业的废水十分复杂，处理难度较大，处理不当将造成严重的环境污染。石墨烯废水的污染物主要有氟离子、氯离子、硫酸根、硝酸根和铁、锰等重金属等离子，且酸度较大(pH最低可达到0.08)，另外还存在部分复杂的生产添加剂等。石墨烯废水的BOD/COD比值只有0.20左右，表明该类水质生化性较差，很难利用常规生化处理工艺进行前处理，继而再继续进行后续的深度处理，需有针对性的进行工艺设计。
[0003]目前，国内外污水处理的方法均以氧化沟法、A2O、SBR和MBR作为主流处理技术，只能用于生活污水和一般工业废水处理。现在国内外均以氧化还原法制备石墨烯的技术为主，此方法也导致该类废水具有高含盐、高含氟、强酸性、高金属离子等特殊性质，常规的混凝沉淀法产生大量的废泥渣，工艺末端产生的浓水若采用普通蒸发会耗费大量的电能，蒸发得到的混盐仍然属于危废范畴，诸多因素引起处理成本成倍增加，容易造成偷排现象，破坏周边环境。因此，石墨烯废水实现“零排放”和废水、废渣的达标处理难度较大，缺少针对石墨烯产业废水处理的完整工艺技术。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是为了解决石墨烯废水处理废水、废渣不达标，缺少实现零排放的综合处理工艺的技术问题，而提供了一种实现石墨产业废水零排放的综合处理装置及应用方法。
[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种实现石墨产业废水零排放的综合处理装置，所述装置包括pH初调单元、pH二调单元、复合絮凝单元、污泥浓缩单元、电渗析单元和反渗透单元；
[0006]原水首先进入pH初调单元，然后依次流经pH二调单元和复合絮凝单元，复合絮凝单元出水进入电渗析单元，沉淀进入污泥浓缩单元，电渗析单元出水经淡水管进入反渗透单元。
[0007]进一步限定，pH初调单元上设有第一回流管，pH二调单元上设有第二回流管。其目的是为了将pH值不合格的废水返回至本级处理单元，直至pH值合格后再进入下一级处理单元。
[0008]进一步限定，电渗析单元采用双极膜电渗析系统，阴极浓液经强碱管流回pH初调单元1，阳极浓液经强酸管流出收集。
[0009]进一步限定，反渗透单元渗透膜一侧浓水经反渗透管流回电渗析单元，另一侧淡水收集。
[0010]本专利技术的目的之二在于提供一种上述实现石墨产业废水零排放的综合处理装置的应用方法，所述方法按以下步骤进行：
[0011]S1：向pH初调单元中投加强碱，在一定搅拌速度下，将pH值调节至2
‑
2.5后出水；
[0012]S2：出水进入pH二调单元后，向其中投加Ca(OH)2，在一定搅拌速度下，将pH值调节至7.5
‑
8.5后出水；
[0013]S3：出水进入复合絮凝单元后，向其中投加有机
‑
无机高分子复合絮凝剂，在一定搅拌速度下絮凝一定时间，沉淀进入污泥浓缩单元；
[0014]S4：复合絮凝单元出水进入电渗析单元，调控电渗析电压和进水流速，电渗析处理一定时间，电渗析产生的淡水进入反渗透单元处理。
[0015]进一步限定，S1中强碱包括NaOH、KOH。
[0016]进一步限定，S1中搅拌速度为300
‑
400rpm。
[0017]进一步限定，当S1出水pH值不达标时通过第一回流管将废水返回pH初调单元的进水端。
[0018]进一步限定，S2中搅拌速度为300
‑
400rpm。
[0019]进一步限定，当S2出水pH值不达标时通过第一回流管将废水返回pH初调单元的进水端。
[0020]进一步限定，S3中有机
‑
无机高分子复合絮凝剂由聚合硫酸氯化铝(PACS)和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)组成。
[0021]更进一步限定，聚合硫酸氯化铝(PACS)和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)的质量比为(4.6
‑
14.6)：1。
[0022]进一步限定，S3中有机
‑
无机高分子复合絮凝剂的投加量为150
‑
180mg/L。
[0023]进一步限定，S3中搅拌速度为100
‑
200rpm。
[0024]进一步限定，S3中絮凝时间为3
‑
8min。
[0025]进一步限定，S4中复合絮凝单元出水指标为F
‑
：8
‑
25mg/L、SO
42
‑
：1000
‑
3500mg/L。
[0026]进一步限定，S4中电渗析电压为20
‑
25V、进水流速50
‑
55L/h、电渗析处理时间为40
‑
60min。
[0027]进一步限定，S4中电渗析产生的淡水指标为F
‑
：2
‑
8mg/L、SO
42
‑
：150
‑
400mg/L。
[0028]进一步限定，S4中反渗透单元出水浓淡水体积比为0.4
‑
1，进水压力0.3
‑
0.5MPa，出水指标为F
‑
＜1.5mg/L，SO
42
‑
＜50mg/L。
[0029]本专利技术的目的之三在于提供一种上述方法在处理石墨烯废水中的应用，所述石墨烯废水pH＝1.1
±
0.1，F
‑
、Fe
3+
、Al
3+
浓度依次为3
‑
5g/L、0.8
‑
1.2g/L、0.8
‑
1.2g/L。
[0030]本专利技术与现有技术相比具有的显著效果：
[0031]本专利技术提供了一种实现石墨产业废水零排放的综合处理装置及其工艺方法，所述综合处理装置大体上可以分为两部分，一部分是前段絮凝处理(pH调控+絮凝)段，另一部分是后段深度处理(电渗析+反渗透)段，上述一体化联合处理装置及工艺集成性强，可以广泛用于众多领域所产生的废水处理。具体优点如下：
[0032](1)前段絮凝处理(pH调控+絮凝)段是一种基于两阶段调控pH值及复合絮凝联合的石墨烯废水处理装置及工艺方法，经pH值的两阶段连续调控后，危废产渣量减少60％以上，大大缩减了危废处理成本，具备极高的经济效益。此外，需要合理严格地控制两阶段pH
值的调控范围，当pH值过高，超过9时，沉淀形式的铝会再次结合羟基返回到溶液中，导致金属离子去除率的降低，同时pH值过高后，废水中大量存在的硫本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种实现石墨产业废水零排放的综合处理装置，其特征在于，它包括pH初调单元(1)、pH二调单元(2)、复合絮凝单元(3)和污泥浓缩单元(4)、电渗析单元(7)和反渗透单元(8)；原水首先进入pH初调单元(1)，然后依次流经pH二调单元(2)和复合絮凝单元(3)，复合絮凝单元(3)出水进入电渗析单元(7)，沉淀进入污泥浓缩单元(4)，电渗析单元(7)出水经淡水管(11)进入反渗透单元(8)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，pH初调单元(1)上设有第一回流管(5)，pH二调单元(2)上设有第二回流管(6)。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，电渗析单元(7)采用双极膜电渗析系统，阴极浓液经强碱管(9)流回pH初调单元(1)，阳极浓液经强酸管(10)流出收集。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，反渗透单元(8)渗透膜一侧浓水经反渗透管(12)流回电渗析单元(7)，另一侧淡水收集。5.权利要求1
‑
4任一项所述装置的应用方法，其特征在于，方法按以下步骤进行：S1：向pH初调单元(1)中投加强碱，在一定搅拌速度下，将pH值调节至2
‑
2.5后出水；S2：出水进入pH二调单元(2)后，向其中投加Ca(OH)2，在一定搅拌速度下，将pH值调节至7.5
‑
8.5后出水；S3：出水进入复合絮凝单元(3)后，向其中投加有机
‑
无机高分子复合絮凝剂，在一定搅拌速度下絮凝一定时间，沉淀进入污泥浓缩单元(4)；S4：复合絮凝单元(3)出水进入电渗析单元(7)，调控电渗析电压和进水流速，电渗析处理一定时间，电渗析产生的淡水进入反渗透单元(8)处理。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，S1中强碱包括NaOH、...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓进军，刘洪胜，顾泽宇，崔宁，于志峰，佟艳斌，王永平，孟凡坤，武玲敏，
申请(专利权)人：大庆师范学院，
类型：发明
国别省市：
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