申请日2014.07.14
公开(公告)日2014.10.01
IPC分类号C02F103/16; C02F9/04
摘要
本发明属于污水处理系统技术领域，特别涉及一种钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统，包括收集曝气水箱、反应曝气水箱、浓缩水箱、管式膜过滤系统、活性炭过滤器、回调曝气水箱、保安过滤器、一级RO系统、浓水箱、二级RO系统、淡水箱、出水泵和板框压滤机，反应曝气水箱还连接有加碱装置，回调曝气水箱还连接有加酸装置。相对于现有技术，本发明能够使钢铁车间排出的废水达到零排放标准，以避免对环境和人体健康造成危害，并使得钢铁车间的镀镍废水能够被有效的回收利用。本发明还公开了一种使用该系统对钢铁车间的镀镍废水进行零排放处理的方法。
权利要求书
1.一种钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统，其特征在于：包括收集曝气水箱、反应曝气水箱、浓缩水箱、管式膜过滤系统、活性炭过滤器、回调曝气水箱、保安过滤器、一级RO系统、浓水箱、二级RO系统、淡水箱、出水泵和板框压滤机，所述收集曝气水箱的出口与所述反应曝气水箱的入口连接，所述反应曝气水箱的出口与所述浓缩水箱的废水入口连接，所述浓缩水箱的液体出口与所述管式膜过滤系统的入口连接，所述浓缩水箱的固体出口与所述板框压滤机的入口连接，所述板框压滤机的滤液出口与所述收集曝气水箱的入口连接，所述管式膜过滤系统的产水出口与所述活性炭过滤器连接，所述管式膜过滤系统的浓水出口与所述浓缩水箱的浓水入口连接，所述活性炭过滤器的出口与所述回调曝气水箱的入口连接，所述回调曝气水箱的出口与所述保安过滤器的入口连接，所述保安过滤器的出口通过一级高压泵与所述一级RO系统的入口连接，所述一级RO系统的浓水出口与所述浓水箱的入口连接，所述浓水箱的出口通过二级高压泵与所述二级RO系统的入口连接，所述二级RO系统的浓水出口与所述收集曝气水箱的入口连接，所述二级RO系统的淡水出口与所述反应曝气水箱还连接有加碱装置，所述回调曝气水箱还连接有加酸装置。
2.根据权利要求1所述的钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统，其特征在于：所述处理系统还包括淡水箱，所述一级RO系统的产水出口和所述二级RO系统的产水出口均与所述淡水箱的入口连接。
3.根据权利要求1所述的钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统，其特征在于：所述收集曝气水箱和所述反应曝气水箱之间设置有第一提升泵。
4.根据权利要求1所述的钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统，其特征在于：所述反应曝气水箱和所述浓缩水箱的废水入口之间设置有第二提升泵。
5.根据权利要求1所述的钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统，其特征在于：所述浓缩水箱的液体出口和所述管式膜过滤系统之间设置有循环泵。
6.根据权利要求1所述的钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统，其特征在于：所述浓缩水箱的固体出口与所述板框压滤机的入口之间设置有污泥压滤泵。
7. 根据权利要求1所述的钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统，其特征在于：所述管式膜过滤系统包括箱体、微孔滤膜、水洗装置和药洗装置，所述微孔滤膜、所述水洗装置和所述药洗装置均设置于所述箱体内。
8.根据权利要求1所述的钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统，其特征在于：所述一级RO系统和所述二级RO系统内均设置有清洗装置。
9.根据权利要求1所述的钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统，其特征在于：所述处理系统还包括PLC控制系统和与所述PLC控制系统连接的触摸屏。
10.一种利用权利要求1所述的系统对钢铁车间的镀镍废水进行零排放处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，废水先收集至收集曝气水箱中缓存，然后打入反应曝气水箱中，然后从加碱装置中向反应曝气水箱中加入碱溶液，使废水中的污染物与碱反应后生成小颗粒固体沉淀;
第二步，包含该小颗粒固体沉淀的废水被打入浓缩水箱中，在浓缩水箱中，固体颗粒物沉淀下来，使得其内的废水分成上层清液和下层沉淀，其中的上层清液打入管式膜过滤系统中，而下层沉淀则压至板框压滤机进行压滤，压滤后的污泥外运出去，形成的滤液则进入收集曝气水箱;
第三步，上层清液在管式膜过滤系统中不断浓缩，使得含有固体沉淀的浓水与产水分离，浓水回流至浓缩水箱，产水则经过活性炭过滤器后进入到回调曝气水箱，然后从加酸装置向回调曝气水箱中加入酸溶液，调节pH至中性后进入保安过滤器;
第四步，从保安过滤器中流出的水通过一级高压泵泵入一级RO系统中，从一级RO系统中出来的产水可直接利用，而浓水则进入到浓水箱中;
第五步，第二高压泵将浓水箱中的水泵入二级RO系统中，从二级RO系统中出来的产水可直接利用，而浓水则回流至收集曝气水箱中。
说明书
一种钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统及方法
技术领域
本发明属于污水处理系统技术领域，特别涉及一种钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统及方法。
背景技术
在钢铁表面镀镍的工艺主要包括三个步骤，一是前处理工艺，主要用于清洁和活化金属表面，其常用到光亮剂、络合剂和缓蚀剂等;二是电镀镍工艺，电镀过程中的电镀溶液主要由主盐、络合剂、导电盐、缓冲剂、阳极活化剂和添加剂等组成，其中主盐一般为硫酸镍;三是后处理工艺，主要包括清洗及干燥工作。在整个生产过程中，前处理阶段和镀镍之后的工件都需要用水冲洗镀件，由此形成镀镍废水。
镀镍废水中的镍是一种致癌物质，如果该镀镍废水不加处理就任意排放，不仅会造成资源浪费，还会对环境和人体健康造成严重的危害。
此外，水作为一种越来越稀缺的资源，若能将钢铁车间的镀镍废水进行零排放处理，使其能够回收再利用，那无疑能够为环保事业做出一定的贡献。
有鉴于此，确有必要提供一种钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统及方法，以使钢铁车间排出的镀镍废水能够达到零排放标准，以避免对环境和人体健康造成危害，并使得钢铁车间的镀镍废水能够被有效的回收利用。
发明内容
本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足, 而提供一种钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统，以使钢铁车间排出的镀镍废水能够达到零排放标准，以避免对环境和人体健康造成危害，并使得钢铁车间的镀镍废水能够被有效的回收利用。
为了实现上述目的，本发明所采用如下技术方案：
一种钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统，包括收集曝气水箱、反应曝气水箱、浓缩水箱、管式膜过滤系统、活性炭过滤器、回调曝气水箱、保安过滤器、一级RO系统、浓水箱、二级RO系统、淡水箱、出水泵和板框压滤机，所述收集曝气水箱的出口与所述反应曝气水箱的入口连接，所述反应曝气水箱的出口与所述浓缩水箱的废水入口连接，所述浓缩水箱的液体出口与所述管式膜过滤系统的入口连接，所述浓缩水箱的固体出口与所述板框压滤机的入口连接，所述板框压滤机的滤液出口与所述收集曝气水箱的入口连接，所述管式膜过滤系统的产水出口与所述活性炭过滤器连接，所述管式膜过滤系统的浓水出口与所述浓缩水箱的浓水入口连接，所述活性炭过滤器的出口与所述回调曝气水箱的入口连接，所述回调曝气水箱的出口与所述保安过滤器的入口连接，所述保安过滤器的出口通过一级高压泵与所述一级RO系统的入口连接，所述一级RO系统的浓水出口与所述浓水箱的入口连接，所述浓水箱的出口通过二级高压泵与所述二级RO系统的入口连接，所述二级RO系统的浓水出口与所述收集曝气水箱的入口连接，所述反应曝气水箱还连接有加碱装置，所述回调曝气水箱还连接有加酸装置。
作为本发明钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统的一种改进，所述处理系统还包括淡水箱，所述一级RO系统的产水出口和所述二级RO系统的产水出口均与所述淡水箱的入口连接。
作为本发明钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统的一种改进，所述收集曝气水箱和所述反应曝气水箱之间设置有第一提升泵。
作为本发明钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统的一种改进，所述反应曝气水箱和所述浓缩水箱的废水入口之间设置有第二提升泵。
作为本发明钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统的一种改进，所述浓缩水箱的液体出口和所述管式膜过滤系统之间设置有循环泵。
作为本发明钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统的一种改进，所述浓缩水箱的固体出口与所述板框压滤机的入口之间设置有污泥压滤泵。
作为本发明钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统的一种改进，所述管式膜过滤系统包括箱体、微孔滤膜、水洗装置和药洗装置，所述微孔滤膜、所述水洗装置和所述药洗装置均设置于所述箱体内。
作为本发明钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统的一种改进，所述一级RO系统和所述二级RO系统内均设置有清洗装置。
作为本发明钢铁车间的镀镍废水的零排放处理系统的一种改进，所述处理系统还包括PLC控制系统和与所述PLC控制系统连接的触摸屏。
本发明的另一个目的在于提供一种利用本发明的系统对钢铁车间的镀镍废水进行零排放处理的方法，其包括以下步骤：
第一步，废水先收集至收集曝气水箱中缓存，然后打入反应曝气水箱中，然后从加碱装置中向反应曝气水箱中加入碱溶液，使废水中的污染物与碱反应后生成固体沉淀;
第二步，包含该固体沉淀的废水被打入浓缩水箱中，在浓缩水箱中，固体颗粒物沉淀下来，使得其内的废水分成上层清液和下层沉淀，其中的上层清夜打入管式膜过滤系统中，而下层沉淀则压至板框压滤机进行压滤，压滤后的污泥外运出去，形成的滤液则进入收集曝气水箱;
第三步，上层清液在管式膜过滤系统中不断浓缩，使得含有固体沉淀的浓水与产水分离，浓水回流至浓缩水箱，产水则经过活性炭过滤器后进入到回调曝气水箱，然后从加酸装置向回调曝气水箱中加入酸溶液，调节pH至中性后进入保安过滤器;
第四步，从保安过滤器中流出的水通过一级高压泵泵入一级RO系统中，从一级RO系统中出来的产水可直接利用，而浓水则进入到浓水箱中;
第五步，第二高压泵将浓水箱中的水泵入二级RO系统中，从二级RO系统中出来的产水可直接利用，而浓水则回流至收集曝气水箱中。
相对于现有技术，本发明首先通过向废水中加入碱来进行化学预处理，使得镍、铜、锌等金属离子变成沉淀，然后通过使用管式膜过滤系统来过滤经过化学预处理的废水，使得沉淀污泥经过板框压滤机后外运出去，从而可以很好地清除钢铁车间的镀镍废水中的镍、铜、锌等金属离子，而且在整个过滤过程中无需再另设沉降池，也无需使用聚凝剂(PAM)，过滤之后的水质清澈、很少夹带微细的悬浮物，不用砂炭和超滤就可将废水中的SDI降至1-3之间，因此可以做到达标排放。此外，管式膜过滤系统中的微孔滤膜可以承受酸性、碱性、漂白和氧化药剂的清洗，因此，管式膜过滤系统具有较长的使用寿命，通常使用寿命为3~5年。
而且，本发明中的活性炭过滤器能降低水中的COD、吸附胶体和颗粒物杂质，从而进一步清除废水中的不宜排放的物质，使得从钢铁车间排放出的镀镍废水变成符合标准的水。
在回调曝气水箱之后设置保安过滤器、一级RO系统、浓水箱和二级RO系统，可以实现钢铁车间的镀镍废水的零排放，这是因为，保安过滤器可以清除水中遗留的颗粒物杂质，以保证一级RO系统和二级RO系统的正常运行，一级RO系统和二级RO系统利用反渗透法，通过反渗透膜可将溶质(离子、分子)与水分离，两级RO系统的联用能把经过管式膜过滤系统处理后的废水中遗留的镍、铜等金属离子清除，从而实现零排放。
与传统的离子交换树脂相比，RO系统具有如下优点：不需酸、碱再生，从而可以节约大量酸、碱和清洗用水，大大降低劳动强度，且无废酸废碱液排放，因此可较好的保证清洁生产;可以做到长时间连续供水;占地面积极小(不到传统工艺1/4) ，操作简单。