申请日2015.12.25
公开(公告)日2016.06.01
IPC分类号C02F9/04; C02F103/20
摘要
本实用新型提供了一种一体化含汞废水处理设备，其利用膜设备完成固液分离，膜材抗污染性强，膜结构简单，操作、维护方便;设计浓水回流和不合格产水回流管道系统，保证产水水质稳定;根据废水汞浓度计算药剂用量，可调节除汞药剂投加量，保证设备内汞转化、分离完全;处理设备汞分离效率高、出水水质优良，撬装化集成设备节省占地，运行成本低，PLC自控装置，自动化程度高，节省繁琐工艺及人工操作。
摘要附图
权利要求书
1.一体化含汞废水处理设备，其特征在于，该一体化含汞废水处理设备包括：固化反应子系统、加药子系统、膜分离子系统、储水子系统和控制子系统，其中，
固化反应子系统，其抽入并均质含汞废水，完成汞的固化反应;
加药子系统，其进水口连接固化反应子系统的出水口，其加药口连接除汞药剂供应单元，在来自固化反应子系统的含汞废水中加入除汞药剂;
膜分离子系统，其进水口连接加药子系统的出水口，其浓水出口连接至固化反应子系统的第二进水口，其将含有除汞药剂的含汞废水分离为产水和浓水，并将浓水回流至固化反应子系统;
储水子系统，其进水口连接膜分离子系统的产水出口，存储膜分离子系统的产水，将合格产水作为出水排出，其出水口连接固化反应子系统的第二进水口，将不合格产水回流至固化反应子系统;
控制子系统，其传感信号输入端和控制信号输出端连接固化反应子系统、加药子系统、膜分离子系统和储水子系统，监测一体化含汞废水处理设备的参数并控制一体化含汞废水处理设备的运行。
2.根据权利要求1所述的一体化含汞废水处理设备，其特征在于，所述膜分离子系统，其包括膜供水泵(31)、膜分离器(32)、产水流量计和浓水流量计，膜供水泵(31)的进水口连接加药子系统的出水口，膜分离器(32)的进水口连接膜供水泵(31)的出水口，其产水出口连接储水子系统的进水口，其浓水出口连接三通合流阀(61)的第一进水口，三通合流阀(61)的出水口连接固化反应子系统的第二进水口，在膜分离器(32)和三通合流阀(61)之间的管路中设置浓水流量计。
3.根据权利要求2所述的一体化含汞废水处理设备，其特征在于，所述储水子系统，其包括储水罐(41)、汞在线监测仪、三通分流阀(42)和回流泵(43)，储水罐(41)的进水口连接膜分离器(32)的产水出口，在储水罐(41)和膜分离器(32)之间的管路中设置产水流量计，三通分流阀(42)的进水口连接储水罐(41)的出水口，三通分流阀(42)的第一出口作为合格产水出口，其第二出口连接回流泵(43)进水口，回流泵(43)出水口连接三通合流阀(61)的第二入口，三通合流阀(61)的出水口连接固化反应子系统的第二进水口。
4.根据权利要求3所述的一体化含汞废水处理设备，其特征在于，所述固化反应子系统，其包括进水泵(11)、进水流量计和反应罐(12)，进水泵(11)的出口连接反应罐(12)的第一进水口，反应罐(12)的出水口连接加药子系统，在进水泵(11)和反应罐(12)之间的管路中设置进水流量计。
5.根据权利要求4所述的一体化含汞废水处理设备，其特征在于，所述加药子系统，其包括管道混合器(21)，管道混合器(21)的进水口连接反应罐(12)的出水口，其出水口连接膜供水泵(31)的进水口，其加药口连接除汞药剂供应单元，除汞药剂供应单元供应的除汞药剂通过加药口进入管道混合器(21)并与含汞废水混合，控制管道混合器(21)的加药口以调节除汞药剂的药量，针对不同汞浓度的废水进行处理。
6.根据权利要求5所述的一体化含汞废水处理设备，其特征在于，所述控制子系统，其包括PLC自控装置，PLC自控装置的传感信号输入端连接进水流量计、产水流量计、浓水流量计、汞在线监测仪，其控制信号输出端连接进水泵(11)、膜供水泵(31)、回流泵(43)、管道混合器(21)和三通分流阀(42)，PLC自控装置检测进水流量计、产水流量计、浓水流量计的参数，控制进水泵(11)、管道混合器(21)，膜供水泵(31)、回流泵(43)和三通分流阀(42)的运转。
7.根据权利要求6所述的一体化含汞废水处理设备，其特征在于，PLC自控装置开启进水泵(11)，将预处理后的含汞废水经进水流量计排入反应罐(12)，当含汞废水来水稳定满足连续运行数量需要处理时，PLC自控装置开启膜供水泵(31)，并在管道混合器(21)中连续投加除汞药剂，除汞药剂和含汞废水反应后在膜供水泵(31)的作用下高压高速进入膜分离器(32)的进水口，膜分离器(32)中的膜结构将反应后的废水分离为产水和浓水(51)，浓水(51)中含有未参加反应的剩余药剂和固相汞，浓水(51)经浓水流量计和三通合流阀(61)回流至反应罐(12)，其中的固相汞沉淀在反应罐(12)的底部形成沉淀浓缩层，并定期排泥，反应罐(12)中暂存的废水与浓水中的剩余药剂发生反应并接着进行后续的处理，膜分离器(32)分离出的产水经产水流量计排入储水罐(41)，储水罐(41)内的汞在线监测仪检测产水的汞含量，PLC自控装置控制三通分流阀(42)，将合格产水(52)经三通分流阀(42)作为出水排出，对于不合格产水(53)，开启回流泵(43)，经三通分流阀(42)、回流泵(43)和三通合流阀(61)回流至反应罐(12)继续进行处理，直至汞含量达标。
8.根据权利要求2所述的一体化含汞废水处理设备，膜分离器(32)的膜结构为板式膜或管式膜。
9.根据权利要求2所述的一体化含汞废水处理设备，膜分离器(32)的膜材质为陶瓷膜或PTFE膜。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的一体化含汞废水处理设备，固化反应子系统、加药子系统、膜分离子系统、储水子系统和控制子系统集成安装至一个撬体中。
说明书
一体化含汞废水处理设备
技术领域
本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种一体化含汞废水处理设备。
背景技术
目前，重金属污染日益受到国家和地方环保部门重视，逐渐加大监管力度，涉及重金属工艺或催化剂的企业均要求源头控制，达到减排标准，部分金属已列为零排要求。化工生产过程中产生含汞的废水，其污染危害不容忽视。目前工程广泛应用的废水除汞原理为：Hg2++Na2S→HgS↓。
氯碱行业是重要的化工生产领域，其聚氯乙烯产品属通用塑料，其市场领域涉及工业、日常生活的各方面，其生产过程中涉及汞触媒催化剂，产生大量受汞污染的废水。现有处理工艺为化学沉淀法-过滤法，化学沉淀法-吸附法等，在工程应用中，均存在工艺流程过长、设备占地面积大、固液分离效果差，系统自动化程度不高，出水水质不稳定等问题。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种一体化含汞废水处理设备。
(二)技术方案
根据本实用新型的一个方面，提供了一体化含汞废水处理设备，该一体化含汞废水处理设备包括：固化反应子系统、加药子系统、膜分离子系统、储水子系统和控制子系统，其中，固化反应子系统，其抽入并均质含汞废水，完成汞的固化反应;加药子系统，其进水口连接固化反应子系统的出水口，其加药口连接除汞药剂供应单元，在来自固化反应子系统的含汞废水中加入除汞药剂;膜分离子系统，其进水口连接加药子系统的出水口，其浓水出口连接至固化反应子系统的第二进水口，其将含有除汞药剂的含汞废水分离为产水和浓水，并将浓水回流至固化反应子系统;储水子系统，其进水口连接膜分离子系统的产水出口，存储膜分离子系统的产水，将合格产水作为出水排出，其出水口连接固化反应子系统的第二进水口，将不合格产水回流至固化反应子系统;控制子系统，其传感信号输入端和控制信号输出端连接固化反应子系统、加药子系统、膜分离子系统和储水子系统，监测一体化含汞废水处理设备的参数并控制一体化含汞废水处理设备的运行。
优选地，所述膜分离子系统，其包括膜供水泵31、膜分离器32、产水流量计和浓水流量计，膜供水泵31的进水口连接加药子系统的出水口，膜分离器32的进水口连接膜供水泵31的出水口，其产水出口连接储水子系统的进水口，其浓水出口连接三通合流阀61的第一进水口，三通合流阀61的出水口连接固化反应子系统的第二进水口，在膜分离器32和三通合流阀61之间的管路中设置浓水流量计。
优选地，所述储水子系统，其包括储水罐41、汞在线监测仪、三通分流阀42和回流泵43，储水罐41的进水口连接膜分离器32的产水出口，在储水罐41和膜分离器32之间的管路中设置产水流量计，三通分流阀42的进水口连接储水罐41的出水口，三通分流阀42的第一出口作为合格产水出口，其第二出口连接回流泵43进水口，回流泵43出水口连接三通合流阀61的第二入口，三通合流阀61的出水口连接固化反应子系统的第二进水口。
优选地，所述固化反应子系统，其包括进水泵11、进水流量计和反应罐12，进水泵11的出口连接反应罐12的第一进水口，反应罐12的出水口连接加药子系统，在进水泵11和反应罐12之间的管路中设置进水流量计。
优选地，所述加药子系统，其包括管道混合器21，管道混合器21的进水口连接反应罐12的出水口，其出水口连接膜供水泵31的进水口，其加药口连接除汞药剂供应单元，除汞药剂供应单元供应的除汞药剂通过加药口进入管道混合器21并与含汞废水混合，控制管道混合器21的加药口以调节除汞药剂的药量，针对不同汞浓度的废水进行处理。
优选地，所述控制子系统，其包括PLC自控装置，PLC自控装置的传感信号输入端连接进水流量计、产水流量计、浓水流量计、汞在线监测仪，其控制信号输出端连接进水泵11、膜供水泵31、回流泵43、管道混合器21和三通分流阀42，PLC自控装置检测进水流量计、产水流量计、浓水流量计的参数，控制进水泵11、管道混合器21，膜供水泵31、回流泵43和三通分流阀42的运转。
优选地，PLC自控装置开启进水泵11，将预处理后的含汞废水经进水流量计排入反应罐12，当含汞废水来水稳定满足连续运行数量需要处理时，PLC自控装置开启膜供水泵31，并在管道混合器21中连续投加除汞药剂，除汞药剂和含汞废水反应后在膜供水泵31的作用下高压高速进入膜分离器32的进水口，膜分离器32中的膜结构将反应后的废水分离为产水和浓水51，浓水51中含有未参加反应的剩余药剂和固相汞，浓水51经浓水流量计和三通合流阀61回流至反应罐12，其中的固相汞沉淀在反应罐12的底部形成沉淀浓缩层，并定期排泥，反应罐12中暂存的废水与浓水中的剩余药剂发生反应并接着进行后续的处理，膜分离器32分离出的产水经产水流量计排入储水罐41，储水罐41内的汞在线监测仪检测产水的汞含量，PLC自控装置控制三通分流阀42，将合格产水52经三通分流阀42作为出水排出，对于不合格产水53，开启回流泵43，经三通分流阀42、回流泵43和三通合流阀61回流至反应罐12继续进行处理，直至汞含量达标。
优选地，膜分离器32的膜结构为板式膜或管式膜。
优选地，膜分离器32的膜材质为陶瓷膜或PTFE膜。
优选地，固化反应子系统、加药子系统、膜分离子系统、储水子系统和控制子系统集成安装至一个撬体中。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本实用新型具有以下有益效果：
(1)汞分离效率高、出水水质优良：采用膜设备完成固液分离，极大缩短固液分离时间、提高汞的分离效率、优化出水水质;
(2)撬装化集成设备，节省占地面积：采用集成化撬装结构，简化复杂工艺流程，节省占地，减少了繁琐流程引起的汞的沿程污染风险;
(3)设备运行成本低：采用的膜材料抗污染性强、化学稳定性好、强度高，可通过化学清洗完成再生循环利用，设计浓水回流，避免药剂流失，降低处理设备的运行成本及膜的汞污染风险;
(4)操作、维护方便：采用的膜设备构造简单，安装、换膜和维修方便，易于清洗;
(5)节省繁琐运行操作、避免瞬时水质冲击导致的产水汞超标;设备联锁运行，自动化程度高：采用PLC自控装置控制水处理过程的正常运行;
(6)产水水质稳定，产水汞浓度小于0.001mg/L：设计浓水回流和不合格产水回流管道系统，保证药剂充足的反应浓度及利用充分，提高汞的转化效果，不合格产水回流保证了出水质量的稳定;
(7)汞浓度范围广，根据废水汞浓度计算药剂投加量，可调节除汞药剂药量，保证设备内汞转化、分离完全。