專利名稱：一種高濃度電鍍廢水的零排放處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種電鍍廢水的處理方法，特別是一種高濃度電鍍廢水實(shí)現(xiàn)零排放及回收重金屬的處理方法。
背景技術(shù)：
電鍍廢水是指利用化學(xué)或電化學(xué)的方法對(duì)金屬或非金屬表面進(jìn)行裝飾、防護(hù)及獲 取某些新的表面特性的エ藝過程(包括鍍前處理、鍍上金屬層和鍍后處理等過程)中排放的廢水。在電鍍生產(chǎn)過程中化工原料利用率往往比較低，污染物排放量較多，尤其是高濃度電鍍廢水中污染物濃度高，種類多，毒性大，危害嚴(yán)重，其中含有重金屬離子或氰化物等，有些屬于致癌、致畸或致突變的劇毒物質(zhì)，對(duì)人類危害極大。目前電鍍行業(yè)廢水的處理廣泛采用的主要方法有(I)化學(xué)沉淀法，又分為中和沉淀法和硫化物沉淀法。(2)氧化還原處理方法，分為化學(xué)氧化還原法、鐵氧體法和電解法。
(3)膜分離方法。(4)離子交換方法。處理高濃度電鍍廢水處理存在消耗大量化學(xué)藥劑，會(huì)產(chǎn)生二次污染等問題，且難以達(dá)到實(shí)際意義的零排放處理目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要針對(duì)高濃度電鍍廢水，提供ー種エ藝簡(jiǎn)短，操作較為簡(jiǎn)單的零排放處理技術(shù)。通過SWRO技術(shù)優(yōu)化及運(yùn)行參數(shù)調(diào)整，將SWRO技術(shù)結(jié)合蒸發(fā)技術(shù)應(yīng)用于高濃度電鍍廢水的零排放處理，SffRO處理高濃度電鍍廢水產(chǎn)生的濃縮液由薄膜蒸發(fā)器進(jìn)一歩處理，蒸發(fā)裝置出水及SWRO產(chǎn)水經(jīng)過離子交換處理后，回用至車間生產(chǎn)線。蒸發(fā)后濃縮沉積物為重金屬污泥可從中回收提取重金屬。本發(fā)明的主要解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的電鍍廢水前處理沉淀、過濾去除懸浮物，后經(jīng)過SWRO處理裝置，結(jié)合蒸發(fā)裝置處理，實(shí)現(xiàn)高濃度電鍍廢水零排放處理。由于高濃度電鍍廢水中的重金屬等污染物含量高，污染物成分復(fù)雜，車間排放的高濃度電鍍廢水經(jīng)收集進(jìn)入原水槽，由泵提升至斜板沉淀槽，沉淀3h后上清液進(jìn)入SWRO處理單元進(jìn)行濃縮處理。SWRO裝置前設(shè)有5微米保安過濾器、I微米保安過濾器，防止?jié)馑蓄w粒狀污染物對(duì)SWRO膜造成損傷。單套SWRO膜產(chǎn)水量50m3/d(25°C )，運(yùn)行壓力30_40bar，處理能力為3m3/h，平均脫鹽率為98. 5%。SWRO單元產(chǎn)水經(jīng)過離子交換過濾器處理后回用至車間生產(chǎn)線，SffRO處理單元產(chǎn)生的濃水經(jīng)過后續(xù)蒸發(fā)裝置進(jìn)ー步處理。SffRO単元由自控程序控制，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)水、運(yùn)行、排放濃縮液，根據(jù)廢水電導(dǎo)率設(shè)置值控制SWRO單元濃縮處理效果。系統(tǒng)可自行排出SWRO濃縮液至后續(xù)的蒸發(fā)裝置處理單元。高濃度電鍍廢水經(jīng)過SWRO裝置濃縮處理，可實(shí)現(xiàn)濃水的回收利用，大大減少電鍍行業(yè)廢水的排放量。結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化選擇SWRO系統(tǒng)膜型號(hào)、膜運(yùn)行通量、回流量、運(yùn)行壓力、進(jìn)水電導(dǎo)率等參數(shù)，針對(duì)電鍍廢水污染特征，經(jīng)分析檢測(cè)，選擇了針對(duì)性較強(qiáng)的膜阻垢齊U，及合適的膜清洗劑，保證SWRO系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。SffRO處理后電鍍廢水濃縮液進(jìn)入蒸發(fā)裝置進(jìn)水槽，收集后經(jīng)薄膜蒸發(fā)裝置處理，薄膜蒸發(fā)裝置主要包括薄膜蒸發(fā)器、真空泵、物料循環(huán)泵、冷卻設(shè)備等組成。蒸發(fā)裝置運(yùn)行真空度為:-0. 08MPa，蒸汽條件150°C,O. 3MPa，處理能力0. lm3/m2. h，運(yùn)行周期12h，進(jìn)行水力沖洗，沖洗水采用運(yùn)行時(shí)通過進(jìn)水流量控制濃縮效果，蒸發(fā)裝置可自動(dòng)運(yùn)行。濃縮液經(jīng)過蒸發(fā)處理產(chǎn)生的冷凝水水質(zhì)電導(dǎo)率< 200 μ s/cm，可滿足車間回用的水質(zhì)要求。蒸發(fā)后濃縮物經(jīng)冷卻、沉降、壓濾后，含重金屬的沉積物可作為特殊污泥，外運(yùn)處理提取重金屬。壓濾液進(jìn)入蒸發(fā)裝置進(jìn)水槽進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)處理。使用該技術(shù)用于電鍍廢水資源化不僅不會(huì)造成二次污染，濃縮處理了廢水中的有害重金屬，使廢水中有毒有害的重金屬等污染物得到固定并回收利用，減輕電鍍污染物對(duì)環(huán)境的危害；同時(shí)最大程度回收再利用電鍍エ業(yè)污水處理過程中產(chǎn)生的濃縮廢水，減少水資源的浪費(fèi)，從而推動(dòng)我國(guó)電鍍エ業(yè)的持續(xù)發(fā)展。經(jīng)過項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)使用證明，本裝置能實(shí)現(xiàn)電鍍廢水處理的零排放還可以固定處理電鍍廢水中有毒有害重金屬。


圖I本エ藝流程2SWR0系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3薄膜蒸發(fā)處理裝置具體實(shí)施例說明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做本進(jìn)ー步描述高濃度電鍍廢水含有Cr3+、Ni2+、和Cu2+等重金屬離子，采用SWRO裝置、薄膜蒸發(fā)技術(shù)對(duì)廢水進(jìn)行零排放處理回收利用廢水，廢水中重金屬污染物經(jīng)過處理得到濃縮，以重金屬污泥形式回收利用重金屬。高濃度電鍍廢水前處理沉淀后出水先經(jīng)過5微米精度和I微米精度的兩組過濾器，進(jìn)入SWRO裝置濃縮處理，SffRO單元由自控程序控制，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)水、運(yùn)行。SWRO產(chǎn)水經(jīng)離子交換過濾器處理后回用至車間，SWRO濃縮液進(jìn)入蒸發(fā)裝置，濃縮液經(jīng)過蒸發(fā)處理產(chǎn)生的冷凝水，再經(jīng)過離子交換過濾器，可滿足車間回用的水質(zhì)要求。蒸發(fā)裝置排的濃縮物經(jīng)冷卻、沉降、壓濾后，含重金屬的沉積物可外運(yùn)處理提取重金屬，壓濾液進(jìn)入蒸發(fā)裝置原水槽進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)處理。如圖2所示，SffRO系統(tǒng)主要由保安過濾器、原水槽，SWRO膜單元、高壓柱塞泵、能量回收器、清洗系統(tǒng)組成。SWRO裝置處理能力為3m3/h，設(shè)計(jì)濃縮倍數(shù)為20倍，進(jìn)水電導(dǎo)率約3000 μ s/cm，處理后濃縮液電導(dǎo)率約50000 μ s/cm，產(chǎn)生的淡水電導(dǎo)率小于200 μ s/cm，pH為6 8，產(chǎn)水重金屬離子含量很低，經(jīng)過離子交換后可回用于車間。SWRO采用錯(cuò)流方式運(yùn)行，產(chǎn)水量回流量為I : 3，運(yùn)行4h即自動(dòng)水力沖洗一次， 沖洗時(shí)間30s，水力沖洗流量8m3/h。為減少系統(tǒng)能量損耗節(jié)約能源，SWRO膜系統(tǒng)配備新型高效能量回收器。系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)定的相應(yīng)膜進(jìn)水電導(dǎo)率梯度自動(dòng)調(diào)節(jié)錯(cuò)流流速及產(chǎn)水流量，膜運(yùn)行期間進(jìn)水電導(dǎo)由2500 μ s/cm逐漸濃縮上升至50000 μ s/cm，產(chǎn)水水質(zhì)波動(dòng)較小。膜運(yùn)行壓カ為30-40bar，SffRO單元設(shè)有在線清洗裝置，可進(jìn)行在線化學(xué)清洗，控制SWRO單元的污染，保持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。清洗劑為納爾科OSM系列酸性、堿性清洗劑，清洗條件酸性清洗液PH2. 0，堿性清洗液pH12. 0，清洗以間歇循環(huán)30min、浸泡60min方式進(jìn)行，化學(xué)清洗時(shí)間2-3h，化學(xué)清洗周期為7-10天。如圖3所示，薄膜蒸發(fā)處理裝置，主要由濃縮液槽、薄膜蒸發(fā)器、除沫器、阻汽排水器、冷凝器、真空裝置、冷卻単元、濃縮物收集槽、壓濾機(jī)組成。濃縮液進(jìn)入收集槽，后由泵提升至薄膜蒸發(fā)器，開啟刮板，同時(shí)開啟真空裝置，控制蒸發(fā)器內(nèi)一定的真空度，蒸發(fā)產(chǎn)生的水經(jīng)冷卻単元處理，冷凝水進(jìn)入冷凝水收集槽，濃縮物排至收集槽經(jīng)過沉降、壓濾后，含重金屬的沉積物可外運(yùn)處理提取重金屬，壓濾液進(jìn)入蒸發(fā)裝置原水槽進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)處理。蒸發(fā)裝置運(yùn)行真空度為_0.08MPa，蒸汽條件150°C，0. 3MPa，使用阻汽排水器，減少蒸汽的使用量，累計(jì)蒸發(fā)運(yùn)行12h，即進(jìn)行水カ沖洗，快沖30s，沖洗流速1000L/m2. h，沖洗用水為蒸發(fā)裝置進(jìn)水，快速?zèng)_洗以減輕蒸發(fā)系統(tǒng)的結(jié)垢。同時(shí)蒸發(fā)裝置運(yùn)行15天即進(jìn)行化學(xué)清洗，使用1-1. 5%的pH約為2的羥基こ酸溶液浸泡沖洗3-4h，可有效控制蒸發(fā)裝置運(yùn)行過程中的結(jié)垢問題，確保裝置運(yùn)行穩(wěn)定，使?jié)饪s液處理效果穩(wěn)定。濃縮液經(jīng)過薄膜蒸發(fā)汽化后的水分通過除沫器，再進(jìn)入冷凝器回收為冷凝水，冷凝水經(jīng)離子交換后可滿足車間回用要求；蒸發(fā)裝置的濃縮沉積物經(jīng)沉淀、壓濾，壓濾液進(jìn)入蒸發(fā)裝置進(jìn)水槽進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)處理，固體沉積物可作為重金屬污泥回用提取重金屬。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動(dòng)與修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。權(quán)利要求
1.一種高濃度電鍍廢水的零排放處理方法，其特征在于包括如下步驟高濃度電鍍廢水前處理沉淀后出水經(jīng)過保安過濾器后進(jìn)入SWRO系統(tǒng)，SffRO產(chǎn)水經(jīng)離子交換過濾器處理后回用至車間，SWRO濃縮液進(jìn)入薄膜蒸發(fā)裝置，濃縮液經(jīng)過蒸發(fā)處理產(chǎn)生的冷凝水，再經(jīng)過離子交換過濾器，可滿足車間回用的水質(zhì)要求；薄膜蒸發(fā)裝置排出的濃縮物經(jīng)沉降、壓濾后，含重金屬的沉積物可外運(yùn)處理提取重金屬，壓濾液進(jìn)入蒸發(fā)裝置原水槽進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)處理，濃縮液經(jīng)過薄膜蒸發(fā)汽化后的水分通過除沫器，再進(jìn)入冷凝器回收為冷凝水，冷凝水經(jīng)離子交換后可滿足車間回用要求；蒸發(fā)裝置的濃縮沉積物經(jīng)沉淀、壓濾，壓濾液進(jìn)入蒸發(fā)裝置進(jìn)水槽進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)處理，固體沉積物可作為重金屬污泥回用提取重金屬； 所述SWRO系統(tǒng)主要由保安過濾器、原水槽，SWRO膜単元、高壓柱塞泵、能量回收器、清洗系統(tǒng)組成，其處理能力為3m3/h，設(shè)計(jì)濃縮倍數(shù)為20倍，膜運(yùn)行壓カ為30-40bar，進(jìn)水電導(dǎo)率約3000 μ s/cm,處理后濃縮液電導(dǎo)率約50000 μ s/cm, SffRO采用錯(cuò)流方式運(yùn)行，產(chǎn)水量回流量為I : 3，運(yùn)行4h即自動(dòng)水力沖洗一次，沖洗時(shí)間30s，水力沖洗流量8m3/h ； 所述薄膜蒸發(fā)處理裝置，主要由濃縮液收集槽、薄膜蒸發(fā)器、除沫器、阻汽排水器、冷凝器、真空裝置、冷卻単元、濃縮物收集槽、壓濾機(jī)組成；濃縮液進(jìn)入收集槽，后由泵提升至薄膜蒸發(fā)器，開啟刮板，同時(shí)開啟真空裝置，控制蒸發(fā)器內(nèi)一定的真空度，蒸發(fā)產(chǎn)生的水經(jīng)冷卻単元處理，冷凝水進(jìn)入冷凝水收集槽，濃縮物排至收集槽經(jīng)過沉降、壓濾后，含重金屬的沉積物可外運(yùn)處理提取重金屬，壓濾液進(jìn)入蒸發(fā)裝置原水槽進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)處理；蒸發(fā)裝置運(yùn)行真空度為-0. 08MPa，蒸汽條件150°C，0. 3MPa，使用阻汽排水器，可減少蒸汽的使用量，累計(jì)蒸發(fā)運(yùn)行12h，即進(jìn)行水カ沖洗，快沖30s，沖洗流速1000L/m2.h，沖洗用水為蒸發(fā)裝置進(jìn)水，快速?zèng)_洗以減輕蒸發(fā)系統(tǒng)的結(jié)垢。
2.權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述SWRO膜單元設(shè)有在線清洗裝置，可進(jìn)行在線化學(xué)清洗，控制SWRO単元的污染，保持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。清洗劑為納爾科OSM系列酸性、堿性清洗劑，清洗條件酸性清洗液PH2. 0，堿性清洗液pH12. O，清洗以間歇循環(huán)30min、浸泡60min方式進(jìn)行，化學(xué)清洗時(shí)間2-3h，化學(xué)清洗周期為7_10天。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電鍍濃縮廢水的零排放處理方法，將SWRO裝系統(tǒng)、薄膜蒸發(fā)技術(shù)成功的應(yīng)用于高濃度電鍍廢水的處理，本工藝并通過優(yōu)化工藝、選擇合適的膜元件、優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)、使用針對(duì)性的阻垢劑、膜清洗劑，使SWRO裝置適合高濃度電鍍廢水的處理。通過進(jìn)水流速、刮板材質(zhì)選擇、蒸發(fā)濃縮效率控制，控制裝置結(jié)垢等問題，利用薄膜蒸發(fā)技術(shù)將SWRO產(chǎn)生的濃縮液進(jìn)一步蒸發(fā)處理，SWRO系統(tǒng)的產(chǎn)水、蒸發(fā)裝置的冷凝水經(jīng)過離子交換處理后，回用于車間生產(chǎn)線。本工藝實(shí)現(xiàn)了高濃度電鍍廢水處理回用及零排放的工藝要求，本發(fā)明的工藝與傳統(tǒng)化學(xué)法相比，降低了化學(xué)品的消耗，簡(jiǎn)化了操作流程，適用于高濃度電鍍廢水零排放處理。
文檔編號(hào)C02F1/52GK102642972SQ20121013480
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者孫賽玉, 王強(qiáng), 鄒路易, 顧文秀 申請(qǐng)人:無錫方舟環(huán)保有限公司