冷軋psa廢水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)池、鐵碳微電解反應(yīng)器、催化反應(yīng)池、中和絮凝沉淀裝置、生化反應(yīng)裝置、一級(jí)沉淀池和污水濃縮池。調(diào)節(jié)池上設(shè)置有PSA廢水排入管、空氣排入管和液位儀；調(diào)節(jié)池的下端輸出口與鐵碳微電解反應(yīng)器的下端輸入口連通，鐵碳微電解反應(yīng)器上端輸出口與催化反應(yīng)池連通，中和絮凝沉淀裝置依次包括中和池、絮凝池和沉淀池，催化反應(yīng)池輸出口與中和池連通，沉淀池的輸出口與生化反應(yīng)裝置相連，生化反應(yīng)裝置包括生化池，生化池與一級(jí)沉淀池相連。本實(shí)用新型改變傳統(tǒng)物化處理階段，有機(jī)物開(kāi)環(huán)、斷鏈不徹底的弊病，采用鐵碳微電解反應(yīng)裝置大大提高開(kāi)環(huán)、斷鏈的效果，降低后端處理負(fù)荷，提高處理效果。
【專利說(shuō)明】冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及冷軋鍍錫、化工、印染廢水等高濃度廢水領(lǐng)域，具體地指一種冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]PSA (苯酚磺酸)是重要的化工原料，也是冷軋鍍錫常用電鍍液的主要成分之一，在其生產(chǎn)和應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生大量的PSA廢水。PSA廢水具有有機(jī)污染濃度高，含苯酚類等難降解有機(jī)物等特點(diǎn)。采用傳統(tǒng)的物化方法處理效率很低，而且這些基團(tuán)(-0H、-SO3H)對(duì)微生物具有強(qiáng)烈的毒性，采用單一生化法也難以奏效。
[0003]隨著環(huán)保排放要求的提高及廢水深度處理回用要求，針對(duì)高濃度廢水有必要提出處理效果更加穩(wěn)定的處理工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)處理后出水能穩(wěn)定達(dá)到GB13456-2012出水標(biāo)準(zhǔn)，COD ( 80mg/l。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)池、鐵碳微電解反應(yīng)器、催化反應(yīng)池、中和絮凝沉淀裝置、生化反應(yīng)裝置、一級(jí)沉淀池和污水濃縮池，
[0006]所述調(diào)節(jié)池上設(shè)置有PSA廢水排入管、空氣排入管和液位儀；所述調(diào)節(jié)池的下端輸出口與鐵碳微電解反應(yīng)器的下端輸入口連通，所述調(diào)節(jié)池與鐵碳微電解反應(yīng)器之間的管道上設(shè)置有分流閥和調(diào)節(jié)池提升泵；
[0007]所述鐵碳微電解反應(yīng)器上端輸出口與催化反應(yīng)池連通，所述催化反應(yīng)池上設(shè)置有硫酸排入管、雙氧水排入管、硫酸化亞鐵排入管和攪拌機(jī)；
[0008]所述中和絮凝沉淀裝置依次包括中和池、絮凝池和沉淀池，所述中和池和絮凝池內(nèi)都設(shè)置有攪拌機(jī)，所述中和池上設(shè)置有石灰乳排入管，所述絮凝池上設(shè)置有PAM排入管；
[0009]所述催化反應(yīng)池輸出口與中和池連通，所述沉淀池的輸出口與生化反應(yīng)裝置相連，所述生化反應(yīng)裝置包括生化池和設(shè)置在生化池上的空氣排入管，所述生化池與一級(jí)沉淀池相連，所述一級(jí)沉淀池與污水濃縮池連通，所述一級(jí)沉淀池上設(shè)置有達(dá)標(biāo)排水管，所述污水濃縮池上污泥脫水管。
[0010]進(jìn)一步地，所述分流閥與調(diào)節(jié)池的液位儀連通。
[0011]再進(jìn)一步地，所述催化反應(yīng)池的第二輸出口與調(diào)節(jié)池之間設(shè)置有管道，所述催化反應(yīng)池上還設(shè)置有PH計(jì)，所述硫酸排入管、雙氧水排入管、硫酸化亞鐵排入管上設(shè)置開(kāi)關(guān)閥、所述硫酸排入管上的開(kāi)關(guān)閥與pH計(jì)連通。
[0012]再進(jìn)一步地，所述中和池上設(shè)置有pH計(jì)，所述石灰乳排入管上設(shè)置有開(kāi)關(guān)閥，所述石灰乳排入管上的開(kāi)關(guān)閥與PH計(jì)連通。
[0013]再進(jìn)一步地，所述沉淀池和生化池分別與污水濃縮池連通。
[0014]再進(jìn)一步地，所述污水濃縮池的上端輸出口與調(diào)節(jié)池連通。[0015]再進(jìn)一步地，所述分流閥有兩個(gè)且并聯(lián)設(shè)置。
[0016]再進(jìn)一步地，所述鐵碳微電解反應(yīng)器、催化反應(yīng)池和生化反應(yīng)裝置設(shè)有兩個(gè)且都并聯(lián)設(shè)置。
[0017]再進(jìn)一步地，所述鐵碳微電解反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有由鐵、碳和金屬催化劑構(gòu)成的多孔填料層。
[0018]本實(shí)用新型的工作原理:
[0019]冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)主要包括鐵碳微電解反應(yīng)器、催化氧化反應(yīng)池、中和絮凝沉淀裝置、生化反應(yīng)裝置。其特點(diǎn)是鐵碳和催化氧化反應(yīng)階段效果穩(wěn)定，生化處理負(fù)荷均勻，出水指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
[0020](一)鐵碳微電解反應(yīng)器原理:當(dāng)將鐵屑和碳粒浸沒(méi)在酸性廢水中時(shí)，由于鐵和碳之間的電極電位差(1.2V)，廢水中會(huì)行程無(wú)數(shù)個(gè)微原電池。其中電位低的鐵成為陽(yáng)極，電位高的碳成為陰極，在酸性充氧條件下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)過(guò)程如下:
[0021 ]陽(yáng)極(Fe):Fe_2e — Fe2+
[0022]陰極(C):2H++2e — 2H — H2,
[0023]從反應(yīng)中看出，產(chǎn)生的了初生態(tài)的Fe2+和原子H，它們具有高化學(xué)活性，能改變廢水中許多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和特性，使有機(jī)物發(fā)生斷鏈，開(kāi)環(huán)等作用。若有曝氣，還會(huì)發(fā)生下面的反應(yīng):
[0024]02+4H.+4e — 2H20
[0025]02+2H20+4e — 4 OH
[0026]2Fe2++02+4H+ — 2H20+Fe3+
[0027]鐵碳微電解反應(yīng)器必須保證停留時(shí)間3_4h，增加曝氣充氧，即可防止鐵碳填料的板結(jié)，還可產(chǎn)生Fe3+，水解產(chǎn)生Fe (OH)3膠體，可以有效吸附、凝聚水中污染物，增強(qiáng)對(duì)廢水的凈化效果。
[0028]反應(yīng)停留時(shí)間:3_4h
[0029](二)氧化反應(yīng)池
[0030]經(jīng)過(guò)鐵碳微電解反應(yīng)器后的廢水經(jīng)過(guò)開(kāi)環(huán)、斷鏈后更易于通過(guò)催化氧化而徹底降解。氧化反應(yīng)池內(nèi)通過(guò)投加硫酸控制反應(yīng)pH值3.0?4.0，投加H2O2作為氧化劑，F(xiàn)eSOJt為催化劑。保證H202、FeS04投加量及投加比例，反應(yīng)時(shí)間2?3h。氧化反應(yīng)池分成2級(jí),池內(nèi)壁需設(shè)置防腐。
[0031](三)中和絮凝及沉淀
[0032]通過(guò)氧化池后的廢水COD得到降解，但需對(duì)其進(jìn)行pH回調(diào)，去除鐵、錫等金屬離子，實(shí)行固液分離后達(dá)到生化進(jìn)水條件。
[0033]中和階段投加石灰乳調(diào)節(jié)pH值7?9，反應(yīng)時(shí)間5-10min。
[0034]絮凝階段投加PAM，使反應(yīng)生成的絮凝物凝聚成大的礬花，提高沉淀性能，反應(yīng)時(shí)間3?5min
[0035]沉淀階段實(shí)現(xiàn)沉淀物與廢水的分離，出水達(dá)到生化進(jìn)水階段，沉淀可采用斜管沉淀。
[0036](四)生化階段
[0037]經(jīng)過(guò)催化氧化后的出水可生化性進(jìn)一步提高，經(jīng)過(guò)生化去除降解C0D，保證出水達(dá)標(biāo)。
[0038]生化反應(yīng)停留時(shí)間不小于20h，采用接觸氧化，內(nèi)設(shè)生物填料，反應(yīng)池內(nèi)DO控制為2 ?4mg/1 ο
[0039](五)二沉池
[0040]采用澄清池或斜管沉淀池，經(jīng)過(guò)泥水分離后，出水達(dá)標(biāo)排放，表面負(fù)荷0.8?0.9
[0041]本實(shí)用新型的有益效果:
[0042](I)本實(shí)用新型改變傳統(tǒng)物化處理階段，有機(jī)物開(kāi)環(huán)、斷鏈不徹底的弊病，采用鐵碳微電解反應(yīng)裝置大大提高開(kāi)環(huán)、斷鏈的效果，降低后端處理負(fù)荷，提高處理效果。
[0043](2)本實(shí)用新型采用芬頓強(qiáng)氧化技術(shù)，能保證穩(wěn)定的COD去除效率，和生化組合后整體處理效果佳。
[0044](3)本實(shí)用新型工藝適用范圍廣，可同時(shí)應(yīng)用于印染等其他高難有機(jī)廢水處理。
[0045](4)本實(shí)用新型增加生化處理系統(tǒng)能使出水很好達(dá)到新的排放標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)現(xiàn)有工程實(shí)例的運(yùn)行出水分析，單純經(jīng)過(guò)鐵碳反應(yīng)器、中和沉淀后的出水COD很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，一般出水在2000mg/l左右，與現(xiàn)行GB13456-2012標(biāo)準(zhǔn)有很大差距，所以需增加生化處理單元，徹底降解C0D。同時(shí)，本工藝還研究了 PSA廢水中Sn等金屬離子對(duì)生物的抑制作用，提出對(duì)中和絮凝沉淀需要控制達(dá)到的水平及生化的控制要求。
[0046](5)鐵碳微電解反應(yīng)器采用下入上出結(jié)構(gòu)解決了鐵碳反應(yīng)濾料板結(jié)問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0047]圖1為本實(shí)用新型的冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖中，調(diào)節(jié)池I (廢水排入管1.1、液位儀1.2)、鐵碳微電解反應(yīng)器2 (多孔結(jié)構(gòu)填料2.1)、催化反應(yīng)池3(硫酸排入管3.1、雙氧水排入管3.2、硫酸化亞鐵排入管3.3)、中和絮凝沉淀裝置4(中和池4.1、絮凝池4.2、沉淀池4.3、石灰乳排入管4.11、PAM排入管4.21)、生化反應(yīng)裝置5 (生化池5.1)、一級(jí)沉淀池6 (達(dá)標(biāo)排水管6.1)、污水濃縮池7 (污泥脫水管7.1)、分流閥8和調(diào)節(jié)池提升泵9、攪拌機(jī)10、空氣排入管11、pH計(jì)12、開(kāi)關(guān)閥13。
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以便本領(lǐng)域技術(shù)
人員理解。
[0050]一種冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)池1、鐵碳微電解反應(yīng)器2、催化反應(yīng)池3、中和絮凝沉淀裝置4、生化反應(yīng)裝置5、一級(jí)沉淀池6和污水濃縮池7，
[0051]調(diào)節(jié)池I上設(shè)置有PSA廢水排入管1.1、空氣排入管11和液位儀1.2 ;調(diào)節(jié)池I的下端輸出口與鐵碳微電解反應(yīng)器2的下端輸入口連通，調(diào)節(jié)池I與鐵碳微電解反應(yīng)器2之間的管道上設(shè)置有分流閥8和調(diào)節(jié)池提升泵9 ；
[0052]鐵碳微電解反應(yīng)器2上端輸出口與催化反應(yīng)池3連通，催化反應(yīng)池3上設(shè)置有硫酸排入管3.1、雙氧水排入管3.2、硫酸化亞鐵排入管3.3和攪拌機(jī)10 ;鐵碳微電解反應(yīng)器2內(nèi)設(shè)置有由鐵、碳和金屬催化劑構(gòu)成的多孔填料層2.1。
[0053]中和絮凝沉淀裝置4依次包括中和池4.1、絮凝池4.2和沉淀池4.3，中和池4.1和絮凝池4.2內(nèi)都設(shè)置有攪拌機(jī)10，中和池4.1上設(shè)置有石灰乳排入管4.11，絮凝池4.2上設(shè)置有PAM排入管4.21 ；
[0054]催化反應(yīng)池3輸出口與中和池4.1連通，沉淀池4.3的輸出口與生化反應(yīng)裝置5相連，生化反應(yīng)裝置5包括生化池5.1和設(shè)置在生化池5.1上的空氣排入管11，生化池5.1與一級(jí)沉淀池6相連，一級(jí)沉淀池6與污水濃縮池7連通，一級(jí)沉淀池6上設(shè)置有達(dá)標(biāo)排水管6.1，污水濃縮池7上污泥脫水管7.1。
[0055]分流閥8與調(diào)節(jié)池I的液位儀1.2連通。分流閥8有兩個(gè)且并聯(lián)設(shè)置。
[0056]催化反應(yīng)池3的第二輸出口與調(diào)節(jié)池I之間設(shè)置有管道，催化反應(yīng)池3上還設(shè)置有pH計(jì)12，硫酸排入管3.1、雙氧水排入管3.2、硫酸化亞鐵排入管3.3上設(shè)置開(kāi)關(guān)閥13、硫酸排入管3.1上的開(kāi)關(guān)閥13與pH計(jì)12連通。
[0057]中和池4.1上設(shè)置有pH計(jì)12，石灰乳排入管4.11上設(shè)置有開(kāi)關(guān)閥13，石灰乳排入管4.11上的開(kāi)關(guān)閥13與pH計(jì)12連通。
[0058]沉淀池4.3和生化池5.1分別與污水濃縮池7連通。
[0059]污水濃縮池7的上端輸出口與調(diào)節(jié)池I連通。
[0060]鐵碳微電解反應(yīng)器2、催化反應(yīng)池3和生化反應(yīng)裝置5設(shè)有兩個(gè)且都并聯(lián)設(shè)置，并附有相應(yīng)設(shè)備。
[0061]本實(shí)施例沒(méi)有詳細(xì)描述的設(shè)備屬于現(xiàn)有技術(shù)，在實(shí)際操作過(guò)程中，根據(jù)PSA廢水量選擇增加或減少相應(yīng)設(shè)備。
[0062]其它未詳細(xì)說(shuō)明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。盡管上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做出了詳盡的描述，但它僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，人們還可以根據(jù)本實(shí)施例在不經(jīng)創(chuàng)造性前提下獲得其他實(shí)施例，這些實(shí)施例都屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)池(I)、鐵碳微電解反應(yīng)器(2)、催化反應(yīng)池(3)、中和絮凝沉淀裝置(4)、生化反應(yīng)裝置(5)、一級(jí)沉淀池(6)和污水濃縮池(7)，其特征在于: 所述調(diào)節(jié)池(I)上設(shè)置有PSA廢水排入管(1.1 )、空氣排入管(11)和液位儀(1.2);所述調(diào)節(jié)池(I)的下端輸出口與鐵碳微電解反應(yīng)器(2 )的下端輸入口連通，所述調(diào)節(jié)池(I)與鐵碳微電解反應(yīng)器(2)之間的管道上設(shè)置有分流閥(8)和調(diào)節(jié)池提升泵(9)； 所述鐵碳微電解反應(yīng)器(2 )上端輸出口與催化反應(yīng)池(3 )連通，所述催化反應(yīng)池(3 )上設(shè)置有硫酸排入管(3.1)、雙氧水排入管(3.2)、硫酸化亞鐵排入管(3.3)和攪拌機(jī)(10)； 所述中和絮凝沉淀裝置(4)依次包括中和池(4.1)、絮凝池(4.2)和沉淀池(4.3)，所述中和池(4.1)和絮凝池(4.2)內(nèi)都設(shè)置有攪拌機(jī)(10)，所述中和池(4.1)上設(shè)置有石灰乳排入管(4.11),所述絮凝池(4.2)上設(shè)置有PAM排入管(4.21)； 所述催化反應(yīng)池(3 )輸出口與中和池(4.1)連通，所述沉淀池(4.3 )的輸出口與生化反應(yīng)裝置(5)相連，所述生化反應(yīng)裝置(5)包括生化池(5.1)和設(shè)置在生化池(5.1)上的空氣排入管(11 )，所述生化池(5.1)與一級(jí)沉淀池(6)相連，所述一級(jí)沉淀池(6)與污水濃縮池(7)連通，所述一級(jí)沉淀池(6)上設(shè)置有達(dá)標(biāo)排水管(6.1)，所述污水濃縮池(7)上污泥脫水管(7.1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述分流閥(8)與調(diào)節(jié)池(I)的液位儀(1.2)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述催化反應(yīng)池(3)的第二輸出口與調(diào)節(jié)池(I)之間設(shè)置有管道，所述催化反應(yīng)池(3)上還設(shè)置有pH計(jì)(12)，所述硫酸排入管(3.1)、雙氧水排入管(3.2)、硫酸化亞鐵排入管(3.3)上設(shè)置開(kāi)關(guān)閥(13)、所述硫酸排入管(3.1)上的開(kāi)關(guān)閥(13)與pH計(jì)(12)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述中和池(4.1)上設(shè)置有PH計(jì)(12)，所述石灰乳排入管(4.11)上設(shè)置有開(kāi)關(guān)閥(13)，所述石灰乳排入管(4.11)上的開(kāi)關(guān)閥(13)與pH計(jì)(12)連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述沉淀池(4.3)和生化池(5.1)分別與污水濃縮池(7)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述污水濃縮池(7)的上端輸出口與調(diào)節(jié)池(I)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述分流閥(8)有兩個(gè)且并聯(lián)設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述鐵碳微電解反應(yīng)器(2 )、催化反應(yīng)池(3 )和生化反應(yīng)裝置(5 )設(shè)有兩個(gè)且都并聯(lián)設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷軋PSA廢水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述鐵碳微電解反應(yīng)器(2)內(nèi)設(shè)置有由鐵、碳和金屬催化劑構(gòu)成的多孔填料層(2.1)。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK203639296SQ201320837151
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】靳長(zhǎng)征, 王鵬, 孔德友, 夏建斌, 李紅, 尹玲煥, 王增玉 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司, 武漢華德環(huán)保工程技術(shù)有限公司