申请日2016.05.26
公开(公告)日2016.09.21
IPC分类号C02F1/42; C02F9/04; C02F101/20; C02F101/22; C02F101/18
摘要
本发明公开一种采用离子交换树脂深度处理电镀废水的方法，用多个收集池分类收集重金属废水、综合废水、含镍废水、含铬废水、含氰废水、化学镍废水，再进行水量监控，当废水量达到设定值时自动处理废水，减少人工干预，废水处理采用离子交换方法，投药量少，出水盐分低，可将废水中的微量物质富集浓缩，再生液便于回收;对不同废水分类处理，达到整体60%的废水回用率。
摘要附图
权利要求书
1.一种采用离子交换树脂深度处理电镀废水的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)废水收集：在电镀厂内设置多个收集池(1)，分类收集重金属废水、综合废水、含镍废水、含铬废水、含氰废水、化学镍废水;
(2)水量监控：各种废水各自用提升泵(2)输送至各废水总管(3)，在提升输送管道中安装流量计(4)与水表(5)，用于监控水量，各种废水注入至对应的调节池(6);
(3)离子交换处理：设置第一树脂塔(8)，第二树脂塔(9)，第三树脂塔(10)，各个树脂塔中至少存储有PAC、PAM、H₂O₂、NAClO、FeSO4、NaOH、NaHSO3的一种或多种溶液;该第一树脂塔(8)和第二树脂塔(9)的进水口连通至调节池(6)，第一、第二和第三树脂塔(8、9、10)之间通过管道相互连通，第三树脂塔(10)的输出口连通进入生化系统或排放监测池;各废水通过管道进入第一树脂塔(8)，第二树脂塔(9)，第三树脂塔(10)，与PAC、PAM、H₂O₂、NAClO、FeSO4、NaOH、NaHSO3的一种或多种溶液进行离子置换反应，反应后由第三树脂塔(10)的输出口进入生化系统或排放监测池。
2.根据权利要求1所述的采用离子交换树脂深度处理电镀废水的方法，其特征在于：重金属废水是含有金属铜离子的废水，重金属废水打入调节池(6)后进入第一、第二和第三树脂塔(8、9、10)，投加NaOH将pH值调整至合适的范围，金属铜离子采用氢氧化物沉淀法去除，方程式如下：
Cu2++2OH-→Cu(OH)2↓。
3.根据权利要求1所述的采用离子交换树脂深度处理电镀废水的方法，其特征在于：含氰废水均化水质水量后用提升泵(2)打至第一、第二和第三树脂塔(8、9、10)，调整pH值至10～11时投入H₂O₂进行二级破氰，再调整pH值至6.5～7时再投入H₂O₂进行二级破氰反应，经两级破氰后的清水再投加NaOH将pH值调整至合适的范围，将重金属离子转化为可沉淀物析出，两级碱性氯化法破氰反应的化学方程式如下：
CN-+OCl-+H2O→CNCl+2OH-
CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O
2CNO-+4OH-+3Cl2→2CO2+N2+6Cl-+2H2O。
4.根据权利要求1所述的采用离子交换树脂深度处理电镀废水的方法，其特征在于：含铬废水首先收集至调节池(6)，在曝气系统的作用下均匀水质，然后由提升泵(2)将废水提升至第一树脂塔(8)，第二树脂塔(9)，第三树脂塔(10)中，经调整pH值至2~3后投加还原剂FeSO4，将六价铬还原为三价铬后，投NaOH将pH值调整至合适的范围，将重金属离子转化为可沉淀物析出，含铬废水还原及沉淀反应方程式如下：
Cr2O72-+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr3++3OH-→Cr(OH)3↓。
5.根据权利要求1所述的采用离子交换树脂深度处理电镀废水的方法，其特征在于：含镍废水首先收集至调节池(6)，在曝气系统的作用下均匀水质，然后由提升泵(2)将废水提升至第一树脂塔(8)，第二树脂塔(9)，第三树脂塔(10)中，经加NaOH调整pH值至合适的范围，再与PAC或PAM化合反应，将重金属离子转化为可沉淀物析出，金属镍离子采用氢氧化物沉淀法去除，方程式如下：
Ni2++2OH-→Ni(OH)2↓。
6.根据权利要求1所述的采用离子交换树脂深度处理电镀废水的方法，其特征在于：化学镍废水首先收集至调节池(6)，在曝气系统的作用下均匀水质，然后由提升泵(2)将废水提升至第一树脂塔(8)，第二树脂塔(9)，第三树脂塔(10)中，加NaOH调整pH值至合适的范围，再用NAClO进行氧化还原，再与PAC或PAM化合反应，将重金属离子转化为可沉淀物析出。
7.根据权利要求1所述的采用离子交换树脂深度处理电镀废水的方法，其特征在于：综合废水首先收集至综合废水调节池(6)，经曝气均化水质水量后打至第一树脂塔(8)，第二树脂塔(9)，第三树脂塔(10)中，加NaOH调节pH至2~3之间，投加还原剂FeSO4进行还原反应，将六价铬转化为三价铬;之后进入氧，投加H2O2/FeSO4试剂进行Feoton化学氧化反应;氧化反应完成之后，投加NaOH调节pH值至弱碱性，投加NAClO和H₂O₂进行破氰;经两级破氰后的清水再投加NaOH将pH值调整至10-10.5，将重金属离子转化为可沉淀物析出。
8.根据权利要求1所述的采用离子交换树脂深度处理电镀废水的方法，其特征在于：所述第一树脂塔(8)包括第一进水管(11)，第一反向进水管(12)，第一排水管(13)，第一进药管(14-1)，第一排药管(14-2)，该第一进水管(11)连接调节池(6)，第一进水管(11)上设置第一进水阀(15)、第一反排阀(16)，第一进水阀(15)和第一反排阀(16)之间的管路连通第一排药管(14-2)，第一排药管(14-2)上设置有第一排药阀(17);该第一反向进水管(12)的一端与第一进水管(11)相连通，第一反向进水管(12)的输出端作为第三树脂塔(10)的进水输入端或者进入生化系统或排放监测池，第一反向进水管(12)上设有第一反进阀(18)和第一出水阀(19)，该第一反进阀(18)和第一出水阀(19)之间的管路连通第一排水管(13);第一排水管(13)的一端连接第一进药管(14-1)，另一端与第一进水管(11)的出口端相汇合连接至第一排水口(20);第一排水管(13)上设有第一排水阀(21)，第一进药管(14-1)上连接有第一进药阀(22);
所述第二树脂塔(9)包括第二进水管(23)，第二反向进水管(24)，第二排水管(25)，第二进药管(26-1)，第二排药管(26-2)，该第二进水管(23)连接调节池(6)，第二进水管(23)上设置第二进水阀(27)、第二反排阀(28)，第二进水阀(27)和第二反排阀(28)之间的管路连通第二排药管(26-2)，第二排药管(26-2)上设置有第二排药阀(29);该第二反向进水管(24)的一端与第二进水管(23)相连通，第二反向进水管(24)的输出端作为第三树脂塔(10)的进水输入端或者进入生化系统或排放监测池，第二反向进水管(24)上设有第二反进阀(30)和第二出水阀(31)，该第二反进阀(30)和第二出水阀(31)之间的管路连通第二排水管(25);第二排水管(25)的一端连接第二进药管(26-1)，另一端与第二进水管(23)的出口端相汇合连接至第二排水口(32);第二排水管(25)上设有第二排水阀(33)，第二进药管(26-1)与第一进药管(14-1)相通，第二进药管(26-1)上连接有第二进药阀(34);
所述第三树脂塔(10)包括第三进水管(35)，第三反向进水管(36)，第三排水管(37)，第三进药管(38-1)，第三排药管(38-2)，该第三进水管(35)连接第一反向进水管(12)的输出端和第二反向进水管(24)的输出端，第三进水管(35)上设置第三进水阀(39)、第三反排阀(40)，第三进水阀(39)和第三反排阀(40)之间的管路连通第三排药管(38-2)，第三排药管(38-2)上设置有第三排药阀(41);该第三反向进水管(36)的一端与第三进水管(35)相连通，第三反向进水管(36)的输出端进入生化系统或排放监测池，第三反向进水管(36)上设有第三反进阀(42)和第三出水阀(43)，该第三反进阀(42)和第三出水阀(43)之间的管路连通第三排水管(37);第三排水管(37)的一端连接第三进药管(38)，另一端与第三进水管(35)的出口端相汇合连接至第三排水口(44);第三排水管(37)上设有第三排水阀(45)，第三进药管(38)与第二进药管(26-1)相通，第三进药管(38)上连接有第三进药阀(46);
所述第一排药管(14-2)、第二排药管(26-2)、第三排药管(38-2)的输出端连通至储药箱(47)，储药箱(47)通过再生泵(48)连接第一进药管(14-1)、第二进药管(26-1)、第三进药管(38-1)，再生泵(48)的输出端设有流量计(4)。
说明书
采用离子交换树脂深度处理电镀废水的方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域技术，尤其是指一种采用离子交换树脂深度处理电镀废水的方法。
背景技术
结合当前国内电镀废水处理现状，较成熟的处理工艺有：化学法、离子交换法及电解法，三种方法各有利弊，需结合实际情况进行选择，现就以上三种处理方法的优缺点进行比较如下：
一、化学法：优点是技术原理简单，便于操作管理，动力消耗少，运行费用低，投资低，维护费用低，适合处理各种浓度废水。缺点是投药量大，废水中的金属转移至污泥中，需另行污泥处理以回收金属;占地面积大，土建投资占主体。
二、电解法：优点是利用直流电进行氧化还原反应，通过控制电极电位，可得到纯度比较高的某单一金属，适合处理高浓度废水和分流较好的废水。缺点是能耗大，运行费用高，需废水中重金属浓度>2-3g/l的条件下才能达到较高的电流效率，否则电流效率太低不经济，该法不适于处理低浓度废水。
三、离子交换法：投药量少，出水盐分低，可将废水中的微量物质富集浓缩，再生液便于回收。缺点是置换不同的金属需选择不同的树脂，且受交换容量的限制，若交换金属的浓度稍高，树脂则极易饱和，需频繁再生及补充流失树脂，连续处理需配置备用树脂塔，设备投资费用高，运行费用高，仅适合处理低浓度废水。
电解法和离子交换法对少水量、金属离子单一、浓度较高的废水较为适用;本发明结合本废水处理厂各股废水的污染物种类及浓度不同，对整个工业园区废水处理在技术选择上必须同时满足达标排放、稳定可靠，所以本工程对重金属离子的去除拟选用离子交换法。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种采用离子交换树脂深度处理电镀废水的方法，对基地的电镀废水分类为重金属废水、含铬废水、含氰废水、前处理废水、化学镍废水和含镍废水六类，分别进行处理，并达到排放标准，同时能回收重金属。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种采用离子交换树脂深度处理电镀废水的方法，包括以下步骤：
(1)废水收集：在电镀厂内设置多个收集池，分类收集重金属废水、综合废水、含镍废水、含铬废水、含氰废水、化学镍废水;
(2)水量监控：各种废水各自用提升泵输送至各废水总管，在提升输送管道中安装流量计与水表，用于监控水量，各种废水注入至对应的调节池;
(3)离子交换处理：设置第一树脂塔，第二树脂塔，第三树脂塔，各个树脂塔中至少存储有PAC、PAM、H₂O₂、NAClO、FeSO4、NaOH、NaHSO3的一种或多种溶液;该第一树脂塔和第二树脂塔的进水口连通至调节池，第一、第二和第三树脂塔之间通过管道相互连通，第三树脂塔的输出口连通进入生化系统或排放监测池;各废水通过管道进入第一树脂塔，第二树脂塔，第三树脂塔，与PAC、PAM、H₂O₂、NAClO、FeSO4、NaOH、NaHSO3的一种或多种溶液进行离子置换反应，反应后由第三树脂塔的输出口进入生化系统或排放监测池。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，本废水处理系统接纳废水有重金属废水、含氰废水、含铬废水、含镍废水、化学镍废水以及综合废水六类。采用离子交换方法，投药量少，出水盐分低，可将废水中的微量物质富集浓缩，再生液便于回收;对不同废水分类处理，达到整体60%的废水回用率。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。