申请日2009.09.23
公开(公告)日2011.04.20
IPC分类号C02F9/04; C02F9/06; C02F1/52; C02F1/66; C02F1/44; C02F1/469; C02F1/72; C02F1/50; C02F1/42; C02F1/70; C02F1/28
摘要
本发明涉及一种铅酸蓄电池废水回用设备，用于满足蓄电池行业铅酸蓄电池废水无害化和资源化需求。该设备包括：反应槽，用于输入待反应的含铅废水;沉淀控制装置，用于在反应槽中加入有机重金属络合沉淀剂或生物沉淀剂、并加入助凝剂以及絮凝剂进行反应，使铅离子被吸附或络合;沉淀槽，用于输入经过反应的废水，被吸附或络合的铅离子在沉淀槽下部沉淀成污泥，输出上层清液;终端pH调节器，用于调节上层清液的pH值至一目标区间，作为初级处理水输出;以及反渗透装置，用于对初级处理水进行反渗透处理，以去除废水中的盐。
权利要求书
1.一种铅酸蓄电池废水回用设备，包括：
反应槽，用于输入待反应的含铅废水;
沉淀控制装置，用于在反应槽中加入有机重金属络合沉淀剂或生物沉淀剂，并加入助凝剂以及絮凝剂进行反应，使铅离子被吸附或络合;
沉淀槽，用于输入经过反应的废水，被吸附或络合的铅离子在沉淀槽下部沉淀成污泥，输出上层清液;
终端pH调节器，用于调节上层清液的pH值至一目标区间，作为初级处理水输出;以及
反渗透装置，用于对初级处理水进行反渗透处理，以去除废水中的盐。
2.如权利要求1所述的铅酸蓄电池废水回用设备，其特征在于，还包括：
初始pH调节器，对所述反应槽中的废水进行pH值调节。
3.如权利要求1所述的铅酸蓄电池废水回用设备，其特征在于，还包括：
压滤机，对沉淀槽下部的污泥进行脱水处理，脱水处理的滤液与上层清液合流。
4.如权利要求1所述的铅酸蓄电池废水回用设备，其特征在于，还包括砂过滤器，设在所述沉淀槽与所述终端pH调节器之间。
5.如权利要求1所述的铅酸蓄电池废水回用设备，其特征在于，还包括设于所述反渗透装置之前的机械过滤器、活性炭过滤器、以及精密过滤器。
6.如权利要求5所述的铅酸蓄电池废水回用设备，其特征在于，在所述活性炭过滤器之前还包括用于往初级处理水中加入氧化剂以进行杀菌的加药泵，在所述活性炭过滤器之后还包括用于往初级处理水中加入还原剂以中和该氧化剂的加药泵。
7.如权利要求1所述的铅酸蓄电池废水回用设备，其特征在于，还包括设于所述反渗透装置之后的离子交换装置，用于对初级处理水进行离子交换。
8.如权利要求7所述的铅酸蓄电池废水回用设备，其特征在于，所述离子交换装置中的离子交换树脂是由阳、阴树脂按体积1∶2的比例混合而成。
9.如权利要求1所述的铅酸蓄电池废水回用设备，其特征在于，还包括设于所述反渗透装置之前的电渗析装置，用于对初级处理水进行电渗析处理。
10.如权利要求1所述的铅酸蓄电池废水回用设备，其特征在于，还包括在线监控设备，所述在线监控设备包括：
pH在线监测仪，用以监测直接排出的初级处理水的pH值;
COD在线监测仪，用以监测直接排出的初级处理水的COD值;
数据采集器，用以采集所述pH值、COD值以及废水回用设备的处理过程中的测量、控制信号;
计算机控制系统，连接所述数据采集器，用以显示所述pH值、COD值以及废水回用设备的处理过程中的测量、控制信号;以及
远程监控设备，通过网络连接到所述计算机控制系统，用于监控所述pH值、COD值。
说明书
铅酸蓄电池废水回用设备
技术领域
本发明属于蓄电池生产领域，特别涉及蓄电池生产废水的资源回收利用。
背景技术
蓄电池在生产过程中会产生大量含铅废水，铅含量超出国家标准数十倍。由于铅的严重危害，以及环境污染和资源短缺问题日趋严重，人们对铅酸蓄电池废水的处理日益重视，因此，采用何种方法处理铅酸蓄电池废水便成为重要的研究课题。另外，由于近年来人们环保意识的加强，以及生产成本的上升和市场经济竞争的加剧，企业不得不考虑原料成本的节约和回收，需要能够将铅酸蓄电池生产中产生的废水重新回收利用。
目前处理废水中重金属铅离子的技术有以下几种：
一是化学沉淀法。在处理含铅废水时以氢氧化物沉淀法更为常用，即向含铅废水投加碱性中和剂，使铅离子与羟基反应，生成难溶的氢氧化物沉淀，从而予以分离。用该方法处理时，应知道各种重金属形成氢氧化物沉淀的最佳pH值及其处理后溶液中剩余的铅离子浓度。
二是离子交换法，这是一种借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应而除去水中有害离子方法。采用离子交换法，具有去除率高，可浓缩回收有用物质，设备较简单，操作控制容易等优点。但目前应用范围还受到离子交换剂品种、性能、成本的限制。
三是液膜法，乳状液膜技术是20世纪60年代末开发的新型分离技术。乳化液膜具有选择性专一、传质通量大及流动性好等特点，使之适于含铅离子的工业废水的连续处理。液膜法处理含铅离子废水，既净化了水质，又富集回收了金属离子，起到双重功效。但由于液膜技术难度相当大，用于制备乳化液膜的表面活性剂品种很少、性能又差、破乳技术不过关等，都阻碍了该法的工业化。
四是电渗析法，电渗析是在直流电场作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，使水中作定向转移，从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。它具有耗能少、经济效益好、使用寿命长、装置设计与系统应用灵活、方便等特点。利用电渗析处理含镍废水的研究较多，且已在实验室范围内对蓄电池厂的含铅废水用电渗析法进行了处理研究。但因为电渗析工作中有浓水排放，通过5-6级后，排放水占大部分的处理水量，因此资源的回收利用率相当低。
不论使用哪种方法处理铅酸蓄电池废水，目前的生产者都存在着达标废水直接排放的资源浪费现象。因此，将铅酸蓄电池废水处理达标后再回用于生产过程中，设计一种既能处理铅酸蓄电池废水，又能把处理后的废水进行深度加工的工艺，使有限的水资源进一步回收利用，对于进一步减少水系污染的和解决水资源短缺问题具有现实意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种铅酸蓄电池废水回用设备，以满足蓄电池行业铅酸蓄电池废水无害化和资源化需求。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种铅酸蓄电池废水回用设备，包括反应槽、沉淀控制装置、沉淀槽、终端pH调节器以及反渗透装置。反应槽用于输入待反应的含铅废水，沉淀控制装置，用于在反应槽中加入有机重金属络合沉淀剂或生物沉淀剂，并加入助凝剂以及絮凝剂进行反应，使铅离子被吸附或络合，沉淀槽用于输入经过反应的废水，被吸附或络合的铅离子在沉淀槽下部沉淀成污泥，上层清液输出，终端pH调节器用于调节上层清液的pH值至一目标区间，作为初级处理水输出，反渗透装置用于对初级处理水进行反渗透处理，以去除废水中的盐。最后输出的水可以作为铅蓄电池生产用水。
在本发明的一实施例中，上述铅酸蓄电池废水回用设备还包括初始pH调节器，对所述反应槽中的废水进行pH值调节。
在本发明的一实施例中，上述铅酸蓄电池废水回用设备还包括压滤机，对沉淀槽下部的污泥进行脱水处理，脱水处理的滤液与上层清液合流。
在本发明的一实施例中，上述铅酸蓄电池废水回用设备还包括砂过滤器，设在所述沉淀槽与所述终端pH调节器之间。
在本发明的一实施例中，上述铅酸蓄电池废水回用设备还包括设于所述反渗透装置之前的机械过滤器、活性炭过滤器、以及精密过滤器。
在本发明的一实施例中，上述铅酸蓄电池废水回用设备在所述活性炭过滤器之前还包括用于往初级处理水中加入氧化剂以进行杀菌的加药泵，在所述活性炭过滤器之后还包括用于往初级处理水中加入还原剂以中和多余的氧化剂的加药泵。
在本发明的一实施例中，上述铅酸蓄电池废水回用设备还包括设于所述反渗透装置之后的离子交换装置，用于对初级处理水进行离子交换。
在本发明的一实施例中，上述离子交换装置中的离子交换树脂是由阳、阴树脂按体积1∶2的比例混合而成。
在本发明的一实施例中，上述铅酸蓄电池废水回用设备还包括设于所述反渗透装置之前的电渗析装置，用于对初级处理水进行电渗析处理。
在本发明的一实施例中，上述铅酸蓄电池废水回用设备还包括在线监控设备，所述在线监控设备包括pH在线监测仪、COD在线监测仪、数据采集器、计算机控制系统、以及远程监控设备。pH在线监测仪用以监测直接排出的初级处理水的pH值，COD在线监测仪用以监测直接排出的初级处理水的COD值，数据采集器用以采集所述pH值、COD值以及废水回用设备的处理过程中的测量、控制信号，计算机控制系统连接数据采集器，用以显示所述pH值、COD值以及废水回用设备的处理过程中的测量、控制信号，远程监控设备通过网络连接到所述计算机控制系统，用于监控所述pH值、COD值。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术的铅离子处理方法或者组合相比，废水前处理设备中采用用生物或有机沉淀，可以有效的使铅离子含量显著下降，从而降低后级处理的负担，再配合反渗透脱盐设备，提高终端出水水质，使之能在铅蓄电池生产中回用。