申请日2009.09.17
公开(公告)日2010.06.02
IPC分类号C02F9/04; C02F1/66; C02F1/74; C02F1/52; C02F1/28
摘要
本实用新型涉及一种废水处理系统，特别涉及一种处理含有金属离子的酸性废水的处理系统。该含有金属离子的酸性废水的处理系统还包括污泥回流管道;所述污泥回流管道的一头与所述污泥泵的出口连接，所述污泥回流管道的另一头与所述一级中和反应槽连接。本实用新型解决了现有的处理系统在实际的运行过程中出水pH值波动大，出水金属离子浓度波动大，沉淀絮体沉降性能差，沉降速度慢，中和药剂、混凝剂、絮凝剂等药剂消耗量大，且投加量不好控制，沉淀污泥脱水性差，脱水后污泥体积大的问题。
权利要求书
1.含有金属离子的酸性废水的处理系统，包括：
一级中和反应槽;
二级中和反应槽，所述二级中和反应槽与所述一级中和反应槽之间通过第一管道连接;
沉淀池，所述沉淀池与所述二级中和反应槽之间通过第二管道连接;
污泥泵，所述污泥泵的进口与所述沉淀池之间通过第三管道连接;
中间污泥池，所述中间污泥池与所述污泥泵的出口之间通过第四管道连接;
中和药剂添加装置，所述中和药剂添加装置与所述一级中和反应槽之间通过第五管道连接，所述中和药剂添加装置与所述二级中和反应槽之间通过第六管道连接;
其特征在于：
所述含有金属离子的酸性废水的处理系统还包括污泥回流管道;所述污泥回流管道的一头与所述污泥泵的出口连接，所述污泥回流管道的另一头与所述一级中和反应槽连接。
2.根据权利要求1所述的含有金属离子的酸性废水的处理系统，其特征在于，所述含有金属离子的酸性废水的处理系统还包括高密度污泥反应器及高密度污泥输送管道;
所述高密度污泥反应器主要由罐体和搅拌装置组成，所述罐体上设置有污泥入口、中和药剂入口、高密度污泥出口，所述搅拌装置设置在所述罐体中;
所述高密度污泥输送管道的一头与所述罐体的高密度污泥出口连接，另一头与所述一级中和反应槽连接;
所述污泥回流管道的另一头与所述一级中和反应槽间接连接，所述污泥回流管道的另一头与所述罐体的污泥入口连接;
所述中和药剂添加装置与所述一级中和反应槽之间通过第五管道间接连接，所述第五管道的一头连接所述中和药剂添加装置，另一头连接所述罐体的中和药剂入口。
3.根据权利要求1或2所述的含有金属离子的酸性废水的处理系统，其特征在于：所述含有金属离子的酸性废水的处理系统还包括曝气装置，所述曝气装置的曝气管设置在所述二级中和反应槽中。
4.根据权利要求2所述的含有金属离子的酸性废水的处理系统，其特征在于：所述高密度污泥反应器位置高于所述一级中和反应槽。
说明书
含有金属离子的酸性废水的处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种废水处理系统，特别涉及一种处理含有金属离子的酸性废水的处理系统。
背景技术
在钢铁、化工、电子、电镀等行业，生产过程中会排出大量的含酸废水，如钢铁工业在冷轧酸洗过程中产生含有盐酸、硫酸、氢氟酸等的废水，硫酸工业产生硫酸废水，采矿工业产生硫酸废水、电镀工业产生含铬酸废水，这些废水不仅含有污染严重的酸，而且含有对环境危害严重的金属离子，如铁、铜、镍、铬、铅、铬、锌等，这些废水污染物成分复杂、污染严重，必须经处理后才能排入污水管网或水体。该类废水一般采用中和法进行处理。
如图1所示，现有技术中的含有金属离子的酸性废水的处理系统，包括一级中和反应槽1、二级中和反应槽2、沉淀池3、污泥泵4、中间污泥池5。向一级中和反应槽1中通入酸性废水，通过中和药剂添加装置6和管道14向一级中和反应槽1中的酸性废水中加入中和药剂(一般采用石灰乳，形成金属氢氧化物的沉淀)，通过中和反应槽1的搅拌装置搅拌进行中和;一级中和反应槽1出水通过管道10自流至二级中和反应槽2，通过中和药剂添加装置6、管道15和混凝剂添加装置8、管道16向二级中和反应槽2中加入中和药剂和混凝剂，通过二级中和反应槽的搅拌装置搅拌，二级中和反应槽2的出水通过管道11流至沉淀池3的中心反应桶，通过絮凝剂投加装置9向中心反应桶投加少量絮凝剂进一步进行絮凝反应，并在沉淀池3进行沉淀，沉淀池的污泥由污泥泵4通过管道12、13排至中间污泥池5，中间污泥池的污泥定期送至板框压滤机20进行压滤。
上述含有金属离子的酸性废水的处理系统，在实际运行时主要缺点表现如下：1)出水pH值波动大;2)出水金属离子浓度波动大;3)中和反应槽形成的沉析物粒径小，平均粒径1μm，含水率高不易沉淀，沉淀絮体沉降性能差，沉降速度慢;4)中和药剂、混凝剂、絮凝剂等药剂消耗量大，混凝剂投加量20-50mg/l，絮凝剂投加量5mg/l以上，且投加量不好控制;5)沉淀污泥含固率低于5%，沉淀污泥脱水性差，利用板框压滤机脱水污泥(压力1.5MPa)，含固率为25-30%，脱水后污泥体积大。
污泥回流工艺在水处理行业的应用由来已久，最具代表性的就是生化处理时常用的活性污泥法。采用活性污泥法进行生化处理时，将二次沉淀池部分污泥回流到生化曝气池，可以很好的利用污泥里面的微生物，提高曝气池内微生物的浓度，从而达到降解废水中有机物的目的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种含有金属离子的酸性废水的处理系统，以解决使用现在的废水处理系统处理含有金属离子的酸性废水存在的上述问题。
本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题。
含有金属离子的酸性废水的处理系统，包括：
一级中和反应槽;
二级中和反应槽，所述二级中和反应槽与所述一级中和反应槽之间通过第一管道连接;
沉淀池，所述沉淀池与所述二级中和反应槽之间通过第二管道连接;
污泥泵，所述污泥泵的进口与所述沉淀池之间通过第三管道连接;
中间污泥池，所述中间污泥池与所述污泥泵的出口之间通过第四管道连接;
中和药剂添加装置，所述中和药剂添加装置与所述一级中和反应槽之间通过第五管道连接，所述中和药剂添加装置与所述二级中和反应槽之间通过第六管道连接;
所述含有金属离子的酸性废水的处理系统还包括污泥回流管道;所述污泥回流管道的一头与所述污泥泵的出口连接，所述污泥回流管道的另一头与所述一级中和反应槽连接。
与现有技术相比，上述技术方案的有益效果是可以节省大量的石灰乳。回流污泥呈碱性，pH值最高达11，通过污泥回流，可以充分利用污泥中的碱性物质，从而节省大量的石灰乳。此外，上述技术方案对解决现有技术中的其他技术问题，并无特别明显的作用。
上述技术方案的处理系统，因为设置了污泥回流管道，可以使污泥回流至一级中和反应槽，但污泥的回流量不宜过大，否则不利于相关化学反应的发展。由于污泥的回流量不是太大，污泥在回流到一级中和反应槽的瞬间即被大量的来水冲散，相关作用受到一定的影响，且暴露出了污泥回流管道容易堵塞的问题。所以本实用新型进一步提出了一种含有金属离子的酸性废水的处理系统，该含有金属离子的酸性废水的处理系统还包括高密度污泥反应器及高密度污泥输送管道;所述高密度污泥反应器主要由罐体和搅拌装置组成，所述罐体上设置有污泥入口、中和药剂入口、高密度污泥出口，所述搅拌装置设置在所述罐体中;所述高密度污泥输送管道的一头与所述罐体的高密度污泥出口连接，另一头与所述一级中和反应槽连接;所述污泥回流管道的另一头与所述一级中和反应槽间接连接，所述污泥回流管道的另一头与所述罐体的污泥入口连接;所述中和药剂添加装置与所述一级中和反应槽之间通过第五管道间接连接，所述第五管道的一头连接所述中和药剂添加装置，另一头连接所述罐体的中和药剂入口。
本案发明人意外的发现，采用这种包括高密度污泥反应器的含有金属离子的酸性废水的处理系统，不但可以解决污泥被来水冲散及污泥回流管道容易堵塞的问题，还可以很好地决绝背景技术中所罗列的技术问题。具体来说，使用该包括高密度污泥反应器的系统处理含有金属离子的酸性废水，具有以下有益效果：
1、处理后的出水pH值稳定;
2、处理后的出水金属离子浓度稳定，且可低于相应pH值下的理论浓度;
3、充分发挥了金属氢氧化物共聚共沉的作用，提高出水水质;
4、中和反应槽形成的沉析物粒径大，平均粒径5μm，含水少，离子致密，易沉淀;
5、沉淀效率高，沉淀池污泥的含固率高，可由传统的1-5%提高到10-15%;
6、污泥沉淀脱水性能好，利用板框压滤机脱水污泥(压力1.5MPa)，含固率为35-50%，污泥可直接送干化场或少用脱水设备，减少脱水时间;
7、脱水污泥的体积减少40-50%，减少了污泥处置费用;
8、可以省去混凝剂的消耗，减少中和药剂与絮凝剂的消耗等;之所以可以减少中和药剂的用量，是因为回流污泥本身是碱性的;之所以能省去混凝剂和减少絮凝剂的用量，是因为中和药剂和回流污泥形成高密度污泥的过程中，发生的化学反应，使高密度污泥具有这样的性质。
本回流污泥呈碱性，pH值最高达11，通过污泥回流，可以充分利用污泥中的碱性物质，从而节省大量的石灰乳;絮凝剂投加量约3mg/l，絮凝剂投加量减少约40%。
所述含有金属离子的酸性废水的处理系统还包括曝气装置，所述曝气装置的曝气管设置在所述二级中和反应槽中。