申请日2014.06.19
公开(公告)日2014.11.19
IPC分类号C02F103/16; C02F9/14
摘要
本发明涉及电镀废水处理工艺。本发明提供了一种能对电镀废水中的有机物进行充分利用的、氮化处理彻底的、COD去除效率高、不容易产生堵塞现象的电镀废水的处理方法和处理系统，解决了现有的电镀废水处理方法所存在的有机物没有得到充分回收利用、氮化处理不彻底、COD去除效率低的问题。该方法主要包括固液分离、去除悬浮物、去除重金属离子和有机物处理等步骤。系统包括包括酸吸收塔、以及依次对接在一起的固液分离机、漂浮物去除装置和金属离子处理装置，所述金属离子处理装置的出液口设有依次对接的厌氧消化池、厌氧沉淀池、氨吹脱塔、缺氧好氧池、二沉池和消毒池，酸吸收塔同氨吹脱塔连接在一起用于吸收氨气。
摘要附图
权利要求书
1.一种电镀废水的处理方法，其特征在于，按照如下步骤对电镀废水进行处理：
第1步、通过固液分离机对电镀废水进行固液分离;
第2步、将第1步中分离出的液体通过漂浮物去除装置除去悬浮物;
第3步、除去经第2步处理后的电镀废水中的重金属离子;
第4步、将经第3步处理后的电镀废水絮凝后通过离心机进行脱水;
第5步、将第4步中分离出的液体在厌氧消化池中通过厌氧微生物的作用、使废水中的有机物分解转化成为甲烷和二氧化碳后通过沉淀的方法进行泥水分离;
第6步、将第5步中分离出的液体进行脱氮处理;
脱氮处理包括以下步骤：
第6-1步、将第5步中分离出的液体的PH值调节到8.5～9.4;
第6-2步、将第6-1中产生的液体通过气吹脱的方法使液体中的游离氨挥发，然后用酸液对挥发出的氨气进行吸收而生成铵盐;
第6-3步、将经第6-2步脱氮后的液体进行中和处理，将PH值调节到7.0～8.4;
第7步、将经第6步脱氮处理后的液体进行降解COD、BOD和氨氮;
降解COD、BOD和氨氮的方法为：
第7-1步、将第6步脱氮后的液体输送到一级缺氧池中处理后再输送到一级好氧池中进行处理;一级缺氧池中的厌氧细菌使液体中的大分子有机物降解为小分子有机物、反硝化细菌利用液体中的有机物为碳源和一级好氧池中回流的含有硝态氮的混合液进行反硝化反应，将水中的硝态氮转化为氮气;一级好氧池中的好氧细菌在溶解氧作用下将液体中有机物吸收分解，并转化为CO2和自身有机物，同时硝化细菌也将水中的氨氮氧化成硝态氮;
第7-2步、经一级好氧池处理后的液体输送到二级缺氧池中处理后再输送到二级好氧池中进行处理;二级缺氧池中的厌氧细菌使液体中的大分子有机物降解为小分子有机物、反硝化细菌利用液体中的有机物为碳源和二级好氧池中回流的含有硝态氮的混合液进行反硝化反应，将水中的硝态氮转化为氮气;二级好氧池中的好氧细菌在溶解氧作用下将液体中有机物吸收分解，并转化为CO2和自身有机物，同时硝化细菌也将水中的氨氮氧化成硝态氮;二级好氧池处理后的液体输送到第8步中进行处理;
第8步、将经第7步处理后的液体通过沉淀的方法进行泥水分离，将第7步沉淀出的污泥部分回到所述一级缺氧池中;
第9步、将第8步分离出的液体进行消毒处理后排放;
第10步，将第5步和第8步中产生的污泥进行脱水处理;第10步中的污泥脱水和第4步中的脱水分开进行。
2.根据权利要求1所述的电镀废水的处理方法，其特征在于，第6-2步中通过空气吹脱的方法去除游离氨，第6-2步中空气吹脱时的气水体积比为2000:1～2400:1。
3.根据权利要求1或2所述的电镀废水的处理方法，其特征在于，在第5步和第6步之间增加调节池对液体进行调节，设置污泥储存池对第5步和第8步中产生的污泥进行集聚存淀后再进行脱水处理，污泥储存池设有溢流口，溢流口同调节池对接在一起。
4.一种电镀废水处理系统，其特征在于，包括酸吸收塔、以及依次对接在一起的固液分离机、漂浮物去除装置和金属离子处理装置，所述金属离子处理装置的出液口设有依次对接的厌氧消化池、厌氧沉淀池、氨吹脱塔、缺氧好氧池、二沉池和消毒池，酸吸收塔同氨吹脱塔连接在一起用于吸收氨气，漂浮物去除装置包括设有出渣口和出液口的废水池、刮除废水池液面上的悬浮物的刮板、驱动刮板作往复运动的伸缩机构和刮板悬挂架，所述刮板悬挂架包括立杆和摆杆，所述立杆和所述伸缩机构相连接，所述立杆的上端连接有刮板抬起位限位杆和刮板放下位限位杆，所述立杆下端设有横轴，所述摆杆的中部和所述横轴铰接在一起，所述刮板连接在所述摆杆的下端，所述摆杆的上端设有平衡块，所述摆杆的上端位于刮板抬起位限位杆和刮板放下位限位杆之间，所述伸缩机构的伸缩方向和所述刮板的运动方向相同。
5.根据权利要求4所述的电镀废水处理系统，其特征在于，所述漂浮物去除装置还包括使刮板由放下位转换到抬起位的刮板抬升触发件和使刮板由抬起位转换到放下位的刮板下降触发件，所述刮板抬升触发件位于刮板行程终止端，所述刮板下降触发件位于刮板行程起始端，所述刮板下降触发件和刮板抬升触发件都为同摆杆配合的挡块。
6.根据权利要求4或5所述的电镀废水处理系统，其特征在于，所述漂浮物去除装置还包括沿刮板移动方向延伸的定滑轨，所述立杆的上端设有悬挂块，所述悬挂块设有两排沿刮板移动方向分布的滚轮，所述悬挂块通过所述滚轮同所述定滑轨相连接，所述立杆位于两排滚轮之间。
7.根据权利要求4或5所述的电镀废水处理系统，其特征在于，所述漂浮物去除装置还包括将电镀室中的废气输送到废水池中的输送管、气泵和驱动气泵的叶轮，所述叶轮设置在输送管中，所述伸缩机构为气缸，所述气缸通过所述叶轮驱动。
8.根据权利要求7所述的电镀废水处理系统，其特征在于，所述漂浮物去除装置还包括配气机构，所述废水池的四周设有气嘴，所述气嘴的出口朝向废水池内部，所述气泵设有气泵出口，所述配气机构包括定板和密封转动连接于定板的动板，所述定板和动板之间设有第一环形气道、第二环形气道和第三环形气道，所述第一环形气道、第二环形气道和第三环形气道三者和动板同轴，所述定板设有同第一环形气道连通的第一出气口、同第二环形气道连通的第二出气口和同第三环形气道连通的第三出气口，所述动板设有同第一环形气道连通的第一进气口、同第二环形气道连通的第二进气口和同第三环形气道连通的第三进气口，所述气缸包括缸体和活塞，所述活塞将所述缸体分割为伸出腔和缩进腔，所述伸出腔同所述第一出气口相连接，所述缩进腔同所述第二出气口相连接，所述喷嘴的进口同所述第三出气口相连接，所述第一进气口、第二进气口和第三进气口三者分布在以动板轴线为中心的圆周上且可同所述气泵出口对接。
9.根据权利要求4或5所述的电镀废水处理系统，其特征在于，所述废水池侧壁设有使涌向废水池侧面的液体反射回废水池的弧形反射面。
10.根据权利要求4或5所述的电镀废水处理系统，其特征在于，所述漂浮物去除装置还包括加油装置，所述加油装置包括储油罐、出油通道、破膜杆和腐蚀液储存箱，所述出油通道用于将所述储油罐中的润滑油输送到所述摆杆和所述横轴的铰接处，所述储油罐包括至少两个依次套设并固接在一起的腔体，所述腔体的下侧壁设有出油口，所述出油口密封连接有密封膜，所述破膜杆沿竖直方向延伸且位于储油罐的下方，所述破膜杆、以及所有的腔体的出油口都位于同一条竖直线上，所述腐蚀液储存箱内设有定期腐透式浮筒，所述定期腐透式浮筒包括下端开口的耐腐性外壳和若干由可被腐蚀液储存箱内的腐蚀液耗费设定时长腐蚀破的隔板，所述隔板将所述外壳分割出若干浮室，所述浮室的数量同所述腔体的数量相等，所述隔板沿上下方向分布，所述储油罐通过所述浮筒浮起在所述腐蚀液储存箱内的腐蚀液上，每一个所述浮室都能够独立地将所述储油罐浮起;腐蚀液储存箱内的腐蚀液每腐蚀破一个浮室而导致储油罐下降一次的过程中、所述破膜杆仅能戳破一个腔体上的密封膜。
说明书
电镀废水的处理方法及电镀废水处理系统
技术领域
本发明涉及电镀废水处理工艺，尤其涉及一种电镀废水的处理方法及电镀废水处理系统。
背景技术
为了达到环保要求，电镀废水需要进行处理。电镀废水主要有水、悬浮颗粒物、可沉淀的颗粒物、重金属离子、氨氮(NH3-N)和有机物(COD)等。
现有的电镀废水的处理方法为：直接对工厂排出的电镀废水通过重金属离子去除装置去除重金属离子，然后通过污水管网排到污水处理厂进行氨氮(NH3-N)和有机物的处理。在中国专利申请号为2013106523766、公开日为2014年4月9号、名称为“一种脱除电镀废水中重金属离子的工艺及装置”的专利文件中公开了电镀废水的处理方法。
现有的电镀废水处理方法存在以下不足：重金属离子去除时容易产生设备堵塞损坏现象(尤其是通过过滤膜进行重金属处理时)、排泥困难、处理不彻底，对有机物没有得到充分合理利用;要求污水处理厂的设计能力、工况等条件符合受纳污水的标准，而电镀污水是随机性排入污水管网的，给污水处理厂的建设规划带来极大不便;去除重金属离子的电镀污水输送到污水处理厂的途中会散发出浓重的臭味、滋生蚊蝇、难以对臭味进行处理，不利于环境卫生。
发明内容
本发明提供了一种能对电镀废水中的有机物进行充分利用的、氮化处理彻底的、COD去除效率高、不容易产生堵塞现象的电镀废水的处理方法和系统，解决了现有的电镀废水处理方法所存在的有机物没有得到充分回收利用、氮化处理不彻底、COD去除效率低的问题。
以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种电镀废水的处理方法，按照如下步骤对电镀废水进行处理：
第1步、通过固液分离机对电镀废水进行固液分离。能够有效防止废水输送过程中产生堵塞现象和损坏设备。
第2步、将第1步中分离出的液体通过漂浮物去除装置除去悬浮物。能够提高后续工艺中的处理效率。
第3步、除去经第2步处理后的电镀废水中的重金属离子;
第4步、将经第3步处理后的电镀废水絮凝后通过离心机进行脱水;
第5步、将第4步中分离出的液体在厌氧消化池中通过厌氧微生物的作用、使废水中的有机物分解转化成为甲烷和二氧化碳后通过沉淀的方法进行泥水分离。对电镀废水中的有机物进行充分利用、使得电镀废水处理时氮化处理彻底。
第6步、将第5步中分离出的液体进行脱氮处理;脱氮处理包括以下步骤：
第6-1步、将第5步中分离出的液体的PH值调节到8.5～9.4;
第6-2步、将第6-1中产生的液体通过气吹脱的方法使液体中的游离氨挥发，然后用酸液对挥发出的氨气进行吸收而生成铵盐;
第6-3步、将经第6-2步脱氮后的液体进行中和处理，将PH值调节到7.0～8.4;
第7步、将经第6步脱氮处理后的液体进行降解COD、BOD和氨氮;
降解COD、BOD和氨氮的方法为：
第7-1步、将第6步脱氮后的液体输送到一级缺氧池中处理后再输送到一级好氧池中进行处理;一级缺氧池中的厌氧细菌使液体中的大分子有机物降解为小分子有机物、反硝化细菌利用液体中的有机物为碳源和一级好氧池中回流的含有硝态氮的混合液进行反硝化反应，将水中的硝态氮转化为氮气;一级好氧池中的好氧细菌在溶解氧作用下将液体中有机物吸收分解，并转化为CO2和自身有机物，同时硝化细菌也将水中的氨氮氧化成硝态氮;
第7-2步、经一级好氧池处理后的液体输送到二级缺氧池中处理后再输送到二级好氧池中进行处理;二级缺氧池中的厌氧细菌使液体中的大分子有机物降解为小分子有机物、反硝化细菌利用液体中的有机物为碳源和二级好氧池中回流的含有硝态氮的混合液进行反硝化反应，将水中的硝态氮转化为氮气;二级好氧池中的好氧细菌在溶解氧作用下将液体中有机物吸收分解，并转化为CO2和自身有机物，同时硝化细菌也将水中的氨氮氧化成硝态氮;二级好氧池处理后的液体输送到第8步中进行处理。
本步采用的厌氧-有氧-厌氧-有氧且将沉淀出的污泥部分回到一级缺氧池中，使得降解COD、BOD和氨氮到粪便能够纳入市政污水处理系统，经过处理后，NH3-N ≤28mg/L，对电镀废水中的养分氮利用十分充分。
第8步、将经第7步处理后的液体通过沉淀的方法进行泥水分离，将第7步沉淀出的污泥部分回到所述一级缺氧池中;
第9步、将第8步分离出的液体进行消毒处理后排放;
第10步，将第5步和第8步中产生的污泥进行脱水处理;第10步中的污泥脱水和第4步中的脱水分开进行。
第10步中的污泥脱水和第4步中的脱水分开进行的有益效果为：实现废水中的有机物的合理利用。因为第4步产生的干泥为“富养干泥”、才适合直接做肥料，而第5步和第8步产生的泥尤其是第8步中的泥脱水后为“瘠养干泥”、如果不是为了增加使用地的土层厚度而是为了施肥、则该部分泥直接作为肥料养分是不适合的，从而实现了粪便的合理利用。
作为优选，第6-2步中通过空气吹脱的方法去除游离氨，第6-2步中空气吹脱时的气水体积比为2000:1～2400:1。
作为优选，在第5步和第6步之间增加调节池对液体进行调节，设置污泥储存池对第5步和第8步中产生的污泥进行集聚存淀后再进行脱水处理，污泥储存池设有溢流口，溢流口同调节池对接在一起。能够防止污水外溢而导致环境污染。能对进入第6步中的液体进行质于量的调节，使得后续处理的可控性好。
一种电镀废水处理系统，包括酸吸收塔、以及依次对接在一起的固液分离机、漂浮物去除装置和金属离子处理装置，所述金属离子处理装置的出液口设有依次对接的厌氧消化池、厌氧沉淀池、氨吹脱塔、缺氧好氧池、二沉池和消毒池，酸吸收塔同氨吹脱塔连接在一起用于吸收氨气，漂浮物去除装置包括设有出渣口和出液口的废水池、刮除废水池液面上的悬浮物的刮板、驱动刮板作往复运动的伸缩机构和刮板悬挂架，所述刮板悬挂架包括立杆和摆杆，所述立杆和所述伸缩机构相连接，所述立杆的上端连接有刮板抬起位限位杆和刮板放下位限位杆，所述立杆下端设有横轴，所述摆杆的中部和所述横轴铰接在一起，所述刮板连接在所述摆杆的下端，所述摆杆的上端设有平衡块，所述摆杆的上端位于刮板抬起位限位杆和刮板放下位限位杆之间，所述伸缩机构的伸缩方向和所述刮板的运动方向相同。本系统去除悬浮物过程为，当刮板位于刮板行程起始端时，使摆杆以横杆为轴摆动到摆杆上端抵接到刮板放下位限位杆上，在平衡锤的作用下，摆杆保持在按压于刮板放下位限位杆的状态，此时刮板下边缘位于废水池中的液面以下，然后在伸缩机构的作用下，刮板移动到刮板行程终止端，将液面上的悬浮物推向出渣口并从出渣口排出，然后使摆杆上端以横杆为轴朝向刮板抬起位限位杆，在平衡锤的作用下，摆杆保持在按压于刮板抬起位限位杆的状态，此时刮板下边缘位于废水池中的液面以上，然后在伸缩机构的作用下，刮板回移到刮板行程起始端，使得回程时刮板不同悬浮物接触。伸缩机构可以为气缸、油缸或者丝杆正反转驱动螺纹套往复平移而将立杆同螺纹套相连接、拉索来回移动驱动驱动块往复移动而将立杆同驱动块相连接等结构形式。电镀废水的悬浮物被刮除掉后，则开启出液口，使废水流向下一道工序。去除悬浮颗粒效率高、刮板位于液面上的部分不容易脏污。
作为优选，所述漂浮物去除装置还包括使刮板由放下位转换到抬起位的刮板抬升触发件和使刮板由抬起位转换到放下位的刮板下降触发件，所述刮板抬升触发件位于刮板行程终止端，所述刮板下降触发件位于刮板行程起始端，所述刮板下降触发件和刮板抬升触发件都为同摆杆配合的挡块。能够在刮板移动到位后实现刮板的自动换位，自动化程度好。采用机械式自动换位，结构简单，动作可靠。如果采用开关进行电子式换位，则由于污水池的环境条件差，则可靠性会较差。
作为优选，所述漂浮物去除装置还包括沿刮板移动方向延伸的定滑轨，所述立杆的上端设有悬挂块，所述悬挂块设有两排沿刮板移动方向分布的滚轮，所述悬挂块通过所述滚轮同所述定滑轨相连接，所述立杆位于两排滚轮之间。刮板移动时的平稳性好。悬挂块移动的过程中同定滑轨之间的摩擦力小，移动过程中立杆和悬挂块的连接处不容易产生扭曲变形，能够提高立杆和悬挂块之间的连接可靠性。
作为优选，所述漂浮物去除装置还包括将电镀室中的废气输送到废水池中的输送管、气泵和驱动气泵的叶轮，所述叶轮设置在输送管中，所述伸缩机构为气缸，所述气缸通过所述叶轮驱动。使用过程中排送电镀室中的废气的风机将电镀室的废气经输送管输送带污水池中，该过程如果风机的风力太小则电镀室内的废气不能够及时彻底地被排出、如果风力太大则会导致废水池中废水飞溅。本技术方案通过在输送管中安装叶轮、对流过输送管的废气起到阻尼作用，从而既能够通过大功率的风机将电镀室中的废气及时彻底底吸走、又能够避免废水池中的水溅出，而叶轮对废气的阻尼作用力的反作用力又用于驱动气泵给气缸供气而驱动刮板移动，使得车间中用于排送废气的风机的能量得到了回收利用，从而能够降低废气处理时的能耗。采用气缸作为伸缩机构，清洁环保。
作为优选，所述漂浮物去除装置还包括配气机构，所述废水池的四周设有气嘴，所述气嘴的出口朝向废水池内部，所述气泵设有气泵出口，所述配气机构包括定板和密封转动连接于定板的动板，所述定板和动板之间设有第一环形气道、第二环形气道和第三环形气道，所述第一环形气道、第二环形气道和第三环形气道三者和动板同轴，所述定板设有同第一环形气道连通的第一出气口、同第二环形气道连通的第二出气口和同第三环形气道连通的第三出气口，所述动板设有同第一环形气道连通的第一进气口、同第二环形气道连通的第二进气口和同第三环形气道连通的第三进气口，所述气缸包括缸体和活塞，所述活塞将所述缸体分割为伸出腔和缩进腔，所述伸出腔同所述第一出气口相连接，所述缩进腔同所述第二出气口相连接，所述喷嘴的进口同所述第三出气口相连接，所述第一进气口、第二进气口和第三进气口三者分布在以动板轴线为中心的圆周上且可同所述气泵出口对接。设置气嘴朝向废水池内部吹气、能够有效的防止废气散发到大气中、环保效果好。除悬浮物时刮板并不需要不停地移动、而是仅当悬浮物积聚到一定厚度后才刮的、因此在刮板停止过程中则不能够对风机的能量得到回收利用。而本技术方案进一步使气嘴和气缸通过同一利用废气驱动的气泵供气、能够进一步提高本发明的能量回收利用效果。气泵进行输出通道切换时方便。
作为优选，所述废水池侧壁设有使涌向废水池侧面的液体反射回废水池的弧形反射面。当废水池中的水产生荡漾而形成的波浪流向废水池的侧壁时，废水不容易溅到水池外部，有利用与保存废水池周边的环保卫生。
作为优选，所述漂浮物去除装置还包括加油装置，所述加油装置包括储油罐、出油通道、破膜杆和腐蚀液储存箱，所述出油通道用于将所述储油罐中的润滑油输送到所述摆杆和所述横轴的铰接处，所述储油罐包括至少两个依次套设并固接在一起的腔体，所述腔体的下侧壁设有出油口，所述出油口密封连接有密封膜，所述破膜杆沿竖直方向延伸且位于储油罐的下方，所述破膜杆、以及所有的腔体的出油口都位于同一条竖直线上，所述腐蚀液储存箱内设有定期腐透式浮筒，所述定期腐透式浮筒包括下端开口的耐腐性外壳和若干由可被腐蚀液储存箱内的腐蚀液耗费设定时长腐蚀破的隔板，所述隔板将所述外壳分割出若干浮室，所述浮室的数量同所述腔体的数量相等，所述隔板沿上下方向分布，所述储油罐通过所述浮筒浮起在所述腐蚀液储存箱内的腐蚀液上，每一个所述浮室都能够独立地将所述储油罐浮起;腐蚀液储存箱内的腐蚀液每腐蚀破一个浮室而导致储油罐下降一次的过程中、所述破膜杆仅能戳破一个腔体上的密封膜。使用时，在各个腔体中注入润滑油，根据所需要的加油间隔时间长(以下称为设定时长)在腐蚀液储存箱中装入能够以设定时长将隔板腐蚀破的腐蚀液，当倒入腐蚀液的时间达到一个设定时长时、最下方的隔板被腐蚀破，腐蚀液进入最下方的浮室中，储油罐下降到通过从下而上数第二个浮室浮起，下降过程中最外层的腔体上的密封膜被破膜杆戳破、该腔体中的润滑油流出而对摆杆和横轴的铰接处进行润滑;当倒入腐蚀液的时间达到两个设定时长时、从下往上数第二层的隔板也被腐蚀破，腐蚀液进入从下往上数的第二个浮室中，储油罐进一步下降到通过从下往上数的第三个浮室浮起，下降过程中从外往内数的第二层的腔体上的密封膜被破膜杆戳破、该腔体中的润滑油流出而对摆杆和横轴的铰接处再次进行润滑;依次类推自到所有的隔板被腐蚀破，然后更换自动加油装置即可重新进行自动加油。
本发明的工艺方法具有下述优点：在除去重金属离子前将电镀废水中的沉淀物和悬浮物进行除去，能够提高后续的处理效率和防止产生堵塞现象;对电镀废水中的有机物进行的充分合理的处理利用;通过吹脱方法对氨氮进行脱氮处理，脱氮处理效率高，进入进行降解COD、BOD和氨氮，使得排放的废水中的CODCr ≤ 450mg/L，SS≤ 350mg/L，BOD5≤250mg/L，NH3-N ≤28mg/L;排放前进行消毒处理，使其中的病原菌、寄生虫卵以及蝇蛆灭死、达到在卫生上无害。
本发明中的漂浮物去除装置具有以下优点：可使刮板在回程时保持在抬起状态的刮板悬挂架对刮板进行固定，使得刮板回程时不会将悬浮物堆积到刮板行程起始端，因此去悬浮物时的效率高、刮板位于液面上的部分不容易脏污。