專利名稱：優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，屬于水處理和水污染控制，尤其是優(yōu)化改良的化學沉淀法
水處理工程技術(shù)。
背景技術(shù)：
水和廢水處理工程中經(jīng)常用到化學沉淀法去除其中離子雜質(zhì)。化學沉淀法是向廢 水中投加某些化學物質(zhì)，使它和廢水中欲去除的污染物發(fā)生直接的化學反應(yīng)，生成難溶于 水的沉淀物而使污染物的分離除去的方法?；瘜W沉淀理論遵循溶解度和溶度積規(guī)則，溶解 平衡主要受同離子效應(yīng)、鹽效應(yīng)、酸效應(yīng)、配位效應(yīng)、氧化還原效應(yīng)等因素影響，溫度、溶劑、 沉淀顆粒的大小及結(jié)構(gòu)的不同，也會影響沉淀溶解度的大小。沉淀的形成過程可以粗略地 分為晶核的生成以及晶體的長大等兩個基本階段，晶核的生成分為均相成核和異相成核。 晶核形成之后，構(gòu)晶離子就可以向晶核表面運動并沉積下來，使晶核逐漸長大，最后形成沉 淀微粒。聚集速率和定向速率的差異，形成晶形沉淀和無定形沉淀，表面吸附、吸留、包夾、 混晶或固溶體引起的共沉淀和繼沉淀使沉淀更徹底。沉淀理論研究和實驗室應(yīng)用非常深入 和成功，但規(guī)范和工程上應(yīng)用卻很滯后，甚至產(chǎn)生一些錯誤的認識和做法。
與化學沉淀類似的水處理工藝是混凝沉淀。混凝沉淀是投加電解質(zhì)使膠體脫穩(wěn)后 在一定的外力擾動下相互碰撞、聚集，形成較大絮狀顆粒，并利用重力從水中去除分離的過 程。二者本質(zhì)的區(qū)別，要求在工程上必須遵循沉淀理論，才能保證化學沉淀法水處理效果。
電子、電鍍行業(yè)使用純水和超純水，清洗廢水以溶解的重金屬鹽為主，水中幾乎沒 有顆粒物可供晶核生成和晶體長大，因而反應(yīng)和沉淀效果較差，工程上有時采用提高反應(yīng) pH值、延長沉淀時間、投加混凝劑和助凝劑、二次反應(yīng)絮凝沉淀等措施，但往往收效甚微，最 終使藥劑消耗增大，污泥量劇增，造成更大的污染。 在水和廢水處理工程實踐中，往往忽視了沉淀理論，使化學沉淀效果變差。《電鍍 廢水治理工程技術(shù)規(guī)范(征求意見稿)》鋇鹽法處理含鉻廢水6. 2. 3.4采用碳酸鋇時，反應(yīng) 時間宜為10min 20min ;采用氯化鋇時，反應(yīng)時間宜為10min。含鎘廢水的處理6. 3. 1. 5 混合反應(yīng)時，廢水pH值應(yīng)大于或等于10. 5。反應(yīng)時間宜為10min 15min。含鋅廢水 6. 3. 4. 4混合反應(yīng)時，反應(yīng)時間宜為5min 10min ;CECS92 :97《重金屬污水化學法處理設(shè) 計規(guī)范》5. 5. 2藥劑與污水混合時間為3 5min，反應(yīng)時間為10 30min。 GBJ136-90《電 鍍廢水治理設(shè)計規(guī)范》第3. 6. 4條混合反應(yīng)時間可采用5 10min。深圳市(電鍍、線路 板、表面處理三個行業(yè))生產(chǎn)廢水治理工程設(shè)計指引將化學沉淀反應(yīng)池稱為快混池和慢混 池，并規(guī)定池深一般為1. 5 3. Om，pH調(diào)整池和混凝反應(yīng)池一般停留時間在15 30分鐘， 混凝反池的攪拌速度為60 100r/min，慢混池采用20 40r/min，斜管沉淀池的表面負荷 僅O. 3-0. 5mVm2. h等。顯然，快混和慢混的說法和限制反應(yīng)時間的做法，違背了化學沉淀理 論，混淆了化學沉淀和混凝沉淀，是一種錯誤的認識和做法，這也是電鍍、線路板、表面處理 等行業(yè)廢水處理困難，效果差且成本居高不下的根本原因。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有化學沉淀法水處理困難、效果差且成本居高不下的問題和不足，本 發(fā)明提供一種優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，改善化學沉淀反應(yīng)條件，提高化學 沉淀處理效果。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 —種優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，是在水處理反應(yīng)構(gòu)筑物內(nèi)維持較高 的污泥濃度、較長的污泥停留時間SRT、較長的水力停留時間(反應(yīng)時間)HRT、適當?shù)姆磻?yīng) pH值、輔以適當?shù)幕炷齽┻M行的化學反應(yīng)沉淀分離的水處理技術(shù)。 上述優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，其特征在于，所述污泥濃度MLSS超 過1000mg/L， 10分鐘污泥沉降比SV1Q(反應(yīng)池混合液在100ml量筒中靜置沉淀10分鐘后沉 淀污泥與混合液之體積比)10 80% 。 上述優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，其特征在于，所述污泥停留時間 (污泥在反應(yīng)池內(nèi)的平均停留時間，即污泥齡?？梢杂梅磻?yīng)池內(nèi)的污泥總量與污泥排放量的 比值來表示) 一般超過1天，工程上通過適當?shù)乃幚順?gòu)筑物或污泥回流實現(xiàn)高污泥濃度 和長泥齡。本發(fā)明不是通過加大加藥量產(chǎn)生新鮮污泥來實現(xiàn)高污泥濃度的，污泥產(chǎn)生量較 少。 上述優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，其特征在于，所述反應(yīng)時間即水力 停留時間HRT —般30 120分鐘。 上述優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，其特征在于，所述反應(yīng)pH值根據(jù)沉 淀體系的pc-pH圖和溶度積確定， 一般pH8 10。 上述優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，其特征在于，所述混凝劑為鐵鹽或 鋁(酸)鹽，反應(yīng)PH6 8可以用鋁鹽，超出此范圍用鐵鹽，一般不使用高分子凝聚劑聚丙 烯酰胺(PAM)。 上述優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，其特征在于，所述水處理構(gòu)筑物是 能維持較高污泥濃度和污泥齡的反應(yīng)池，包括澄清池(利用接觸凝聚原理去除水中懸浮物 的沉淀設(shè)備)、高密度沉淀池、豎流沉淀池、升流式活性污泥床和其他有污泥回流裝置的反 應(yīng)沉淀池。 上述優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，其特征在于，采用常規(guī)的沉淀負荷， 可以輔以過濾或加PAM的二次沉淀(污泥不回流)保證出水水質(zhì)。
本發(fā)明的有益效果是 1.本發(fā)明優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)反應(yīng)沉淀效果好，節(jié)省藥劑消 耗，大大較少污泥產(chǎn)生量。較高的污泥濃度提供了大量的晶核，可供新生成的沉淀物晶體生 長，可吸附、吸留、包夾、混晶、共沉更多的離子，較長的反應(yīng)時間使水與污泥更充分的接觸 反應(yīng)結(jié)晶，更長的污泥齡使結(jié)晶生長更大更易沉淀。 2.本發(fā)明優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)節(jié)省沉淀時間，減小沉淀池，降 低投資。 3.本發(fā)明優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)不會造成鋁超標?，F(xiàn)實工程中多 不斷投加聚合氯化鋁(PAC)，反應(yīng)pH9 13，生成的Al (0H)3絮體又溶解為NaAl(^，造成浪 費和污染。
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4.本發(fā)明優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)操作控制簡單，一般只根據(jù)反應(yīng) 池容積控制水量，根據(jù)沉淀物控制pH，保持較高的沉降比即可。 5.本發(fā)明優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)不使用重金屬捕捉劑和高分子 凝聚劑聚丙烯酰胺(PAM)，可保持污泥高的比表面積，吸附包夾沉淀效果更好。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明。應(yīng)當理解下面所舉的實施例只是為了解釋
說明本發(fā)明，并不包括本發(fā)明的所有內(nèi)容。
實施例1 : 某表面處理廠使用本優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，將偏酸性含磷約 50mg/L酸洗磷化廢水通入裝有Al (0H)3絮體的升流式活性污泥罐，廢水從底部進入穿過活 性Al (0H)3污泥層，pH6 7，第一反應(yīng)區(qū)接觸反應(yīng)沉淀1 2小時左右后清水從頂部排出， 磷酸鹽磷小于0. 5mg/L，出水再從第二反應(yīng)罐底部進入除鋅反應(yīng)沉淀罐，控制pH8 8. 5，出 水總鋅小于lmg/L。當出水混濁或磷升高時，從罐底排出一部分泥渣，罐內(nèi)補充鋁鹽，改善污
泥凝聚性能。
實施例2 : 某電鍍廠化學鍍鎳清洗廢水含鎳50 100mg/L、含銅50 100mg/L，混合處理，加 燒堿調(diào)pHll，加硫化鈉、石灰乳、PAC、PAM，仍不能保證總鎳穩(wěn)定達標。改造時使用本優(yōu)化改 良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，增加污泥回流系統(tǒng)，保持反應(yīng)池污泥濃度2000mg/L，沉降 比S^。約15X，控制反應(yīng)pH9. 5，反應(yīng)時間約1小時，出水總銅、總鎳雙達標，藥耗、泥量雙降 低，沉淀出水加酸調(diào)節(jié)P朋 9，即可排放。
實施例3 : 某電鍍廠使用本優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)進行廢水站改造，增設(shè)污 泥回流系統(tǒng)，維持反應(yīng)池污泥濃度2000mg/L，沉降比SV1Q約15%，控制反應(yīng)pH8. 5，反應(yīng)時 間約1小時，出水總銅、總鋅、總鋁均穩(wěn)定達標，沉淀清液可達標排放。
實施例4 : 某表面處理廠使用優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)處理含氟廢水，處理構(gòu) 筑物為升流式活性污泥罐，以石灰/石灰石漿和Al (OH) 3絮體為活性污泥層，酸性廢水直接 從罐底部進入，計量泵投加石灰和PAC溶液，反應(yīng)沉淀2小時左右，出水氟化物8mg/L左右， 穩(wěn)定達標。
權(quán)利要求
一種優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，是在水處理反應(yīng)構(gòu)筑物內(nèi)維持較高的污泥濃度、較長的污泥停留時間SRT、較長的水力停留時間(反應(yīng)時間)HRT、適當?shù)姆磻?yīng)pH值、輔以適當?shù)幕炷齽┻M行的化學反應(yīng)沉淀分離的水處理技術(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，其特征在于，所述反 應(yīng)池污泥濃度MLSS超過1000mg/L， 10分鐘污泥沉降比(SV1Q) 10 80% 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，其特征在于，所述反 應(yīng)池污泥停留時間一般超過1天。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，其特征在于，所述反 應(yīng)池反應(yīng)時間即水力停留時間HRT —般30 120分鐘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，其特征在于，所述反 應(yīng)pH值根據(jù)沉淀體系的pc-pH圖和溶度積確定， 一般pH8 10。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，其特征在于，所述混 凝劑為鐵鹽或鋁鹽/鋁酸鹽，反應(yīng)P朋 8可以用鋁鹽，超出此范圍用鐵鹽。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，其特征在于，所述水 處理構(gòu)筑物是能維持較高污泥濃度和污泥齡的反應(yīng)沉淀池，包括澄清池、高密度沉淀池、豎 流沉淀池、升流式活性污泥床和其他有污泥回流裝置的反應(yīng)沉淀池。
全文摘要
一種優(yōu)化改良的化學沉淀法水處理工程技術(shù)，涉及環(huán)保領(lǐng)域水處理和水污染控制水污染控制，是在水處理反應(yīng)構(gòu)筑物內(nèi)維持較高的污泥濃度、較長的污泥停留時間SRT、較長的水力停留時間(反應(yīng)時間)HRT、適當?shù)姆磻?yīng)pH值、輔以適當?shù)幕炷齽┻M行的化學反應(yīng)沉淀分離的水處理技術(shù)。本發(fā)明操作控制簡單，反應(yīng)沉淀效果好，節(jié)省藥劑消耗，較少污泥產(chǎn)生量，節(jié)省沉淀時間，減小沉淀池，降低投資，還不會造成鋁超標。
文檔編號C02F9/00GK101698527SQ20091019354
公開日2010年4月28日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者路林茫 申請人:路林茫