申请日2018.07.20
公开(公告)日2018.12.04
IPC分类号C02F9/06; C02F103/16; C02F101/30; C02F101/22
摘要
本发明公开了一种含铬染色废水的处理系统及其实现方法，包括废水收集桶、三维电解反应槽、1#Ph调节池、高级氧化脱色池、还原池、2#Ph调节池、絮凝沉淀池、过滤器、离子吸附装置和压泥机，此含铬染色废水的处理系统结构简单，采用三维电解—高级氧化脱色—混凝—离子交换联用的技术，含络染色废水依次经过废水收集桶、三维电解反应槽、#Ph调节池、高级氧化脱色池、还原池、#Ph调节池、絮凝沉淀池、过滤器和离子吸附装置处理后，废水中的总的铬含量<0.5mg/L，Cr6+<0.1mg/L，均达到了《GB 21900‑2008》中表3‑3规定的电镀污水排放要求，能保障出水达标外排或满足回用要求，且该处理工艺具有抗冲击负荷能力强。
权利要求书
1.一种含铬染色废水的处理系统，包括废水收集桶(1)、三维电解反应槽(2)、1#Ph调节池(3)、高级氧化脱色池(4)、还原池(5)、2#Ph调节池(6)、絮凝沉淀池(7)、过滤器(8)、离子吸附装置(9)和压泥机(10)，其特征在于：所述废水收集桶(1)的出水口与所述三维电解反应槽(2)连接，三维电解反应槽(2)的出水口与所述1#Ph调节池(3)的进水口连接，所述1#Ph调节池(3)的出水口与高级氧化脱色池(4)的进水口连接，高级氧化脱色池(4)的出水口与还原池(5)连接，还原池(5)的出水口与所述2#Ph调节池(6)的进水口连接，2#Ph调节池(6)的出水口与絮凝沉淀池(7)的进水口连接，絮凝沉淀池(7)的出水口与过滤器(8)的进水口连接，过滤器(8)的出水口与离子吸附装置(9)的进水口连接，所述絮凝沉淀池(7)下端的出料口与压泥机(10)的进料口连接。
2.根据权利要求1所述的一种含铬染色废水的处理系统，其特征在于：所述2#Ph调节池(6)内设有搅拌装置，2#Ph调节池(6)的侧壁上端开设有进水口，2#Ph调节池(6)远离进水口的侧壁上端开设有出水口。
3.根据权利要求2所述的一种含铬染色废水的处理系统，其特征在于：所述搅拌装置包括旋转电机(61)和搅拌轴(62)，所述旋转电机(61)的侧壁通过支撑架与2#Ph调节池(6)的外顶壁固定连接，旋转电机(61)上的旋转轴固定连接有搅拌轴(62)的一端，搅拌轴(62)的另一端转动贯穿2#Ph调节池(6)的顶端到达2#Ph调节池(6)的内部并固定连接有竖向搅拌叶片(64)，所述搅拌轴(62)位于2#Ph调节池(6)内一段的侧壁对称固定连接有两个横向搅拌叶片(63)，所述竖向搅拌叶片(64)位于横向搅拌叶片(63)的下方，竖向搅拌叶片(64)位于2#Ph调节池(6)的池底。
4.根据权利要求3所述的一种含铬染色废水的处理系统，其特征在于：所述搅拌轴(62)位于2#Ph调节池(6)内一段的侧壁对称固定连接有两个L形连接杆(65)，L形连接杆(65)的横向一段上滑动插接有连杆(614)，连杆(614)的一端固定连接有处理刷(615)的一端，处理刷(615)的另一端与2#Ph调节池(6)的内侧壁相抵，所述连杆(614)的另一端上侧转动连接有螺纹杆(613)的一端，螺纹杆(613)的另一端螺纹贯穿L形连接杆(65)的竖直一段到达L形连接杆(65)的上方并螺纹套接有套筒(69)，所述螺纹杆(613)位于套筒(69)内的一端转动连接有活塞(612)，活塞(612)的内壁与套筒(69)的内壁滑动连接，所述套筒(69)的外侧壁固定套接有滚子轴承(611)的内圈，滚子轴承(611)的外圈通过支架与L形连接杆(65)固定连接，所述套筒(69)的外侧壁固定套接有第一轮盘(68)，第一轮盘(68)位于滚子轴承(611)的上方，所述第一轮盘(68)通过传动带(67)连接有第二轮盘，所述第二轮盘上固定插接有转杆的一端，转杆的另一端转动贯穿L形连接杆(65)的侧壁到达L形连接杆(65)上开设的空腔内部并固定连接有步进电机(66)的转动轴，所述步进电机(66)的底端与空腔的底壁固定连接，空腔的内壁固定连接有蓄电池，所述搅拌轴(62)位于2#Ph调节池(6)外一段的侧壁连接有按钮开关。
5.根据权利要求4所述的一种含铬染色废水的处理系统，其特征在于：所述套筒(69)的外顶壁固定连接有斜向搅拌叶片(610)。
6.根据权利要求4所述的一种含铬染色废水的处理系统，其特征在于：所述L形连接杆(65)位于连杆(614)下方的一端固定连接有挡块。
7.根据权利要求1—6任一所述的废水处理系统的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：将含铬染色废水收集至废水收集桶(1)中，然后泵入三维电解反应槽(2)，而后依次通过1#PH调节池(3)、高级氧化脱色池(4)、还原池(5)、2#PH调节池(6)、絮凝沉淀池(7)、过滤器(8)及离子吸附装置(9)，排出达标后的废水，泥水分离后，污泥经压泥机(10)压滤脱水，以泥饼的形式外运;
所述废水在三维电解反应槽(2)的反应接触时间为1-2h，所述1#PH调节池(3)中加入适量的酸，控制废水pH值为2.5-4.5，所述高级氧化脱色池(4)加入一定质量比的硫酸亚铁和双氧水，废水在高级氧化脱色池内的水利停留时间为1h，所述还原池(5)加入适量的还原剂，水利停留时间为1h，所述2#PH调节池(6)加入适量的碱，控制废水pH值为8.0-9.0，所述絮凝沉淀池(7)中投加聚丙烯酰胺絮凝剂与废水进行絮凝、沉淀，絮凝时间为10分钟，沉淀时间不小于30分钟，水利停留时间为1h，所述离子吸附装置(9)中离子吸附柱的吸附剂为树脂基重金属吸附剂。
8.根据权利要求7所述的一种含铬染色废水的处理系统实现方法，其特征在于：所述三维电解反应槽(2)中的阴阳两极均为石墨板，极间距为5～10cm，粒子电极填料量为2kg，粒子电极填料选用铁碳颗粒，电流密度设置在40～55mA/cm2，曝气强度为600～800L/h。
9.根据权利要求7所述的一种含铬染色废水的处理系统实现方法，其特征在于：所述硫酸亚铁和双氧水的质量比为1.2：1。
10.根据权利要求7所述的一种含铬染色废水的处理系统实现方法，其特征在于：所述还原剂为硫酸亚铁或水合肼。
说明书
一种含铬染色废水的处理系统及其实现方法
技术领域
本发明涉及电镀染色废水技术领域，具体为一种含铬染色废水的处理系统及其实现方法。
背景技术
在金属加工、电镀、制革等工业中一系列染色处理会产生大量染色废水，这类废水由于高COD、总氮及总磷，普遍可生化性差，色度高，直接排放无疑造成巨大的环境危害。另外由于含重金属类染料的广泛使用，无疑该类废水中含有大量重金属污染物，其中以铬最具毒性，也最难处理。由于铬属于第一类优先控制污染物，国家环保标准要求必须进行单独分流除铬处理，含铬染色废水中铬的存在形式一般有Cr(VI)和Cr(III)两种，如果没经过处理或处理不合格便排放，会严重污染河水和地下水，危害农田和人体健康，对生态环境和人类生存产生巨大的危害。相对三价铬而言，六价铬毒性更大，且更易被人体吸收而且在人体蓄积。根据《GB 21900-2008》中表3-3规定的工业污水排放限值要求Cr6+的最高允许排放浓度为0.1mg/L和总铬0.5mg/L。因此，对含铬废水的处理进行研究尤为重要。
含铬废水的处理方法较多，目前常用有的电解法、化学法、离子交换法及膜分离法等。其中，化学法需要投加过量的药剂容易造成二次污染，且产生污泥量大。离子交换法是利用高分子合成树脂与废水中铬进行离子交换，其成本较高，操作管理复杂，且树脂再生困难使用寿命短。膜分离法有电渗析、反渗透和电去离子等，这些方法目前存在膜寿命和成本问题，仍处在研究试用阶段，电解法因其具有体积小、占地少、耗电低、管理方便、效果好等特点被广泛应用，但单纯使用电解技术处理含铬废水很难达到排放标准，对于含铬浓度较低的废水，能耗直线上升，从成本角度来说，不经济可行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含铬染色废水的处理系统及其实现方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含铬染色废水的处理系统，包括废水收集桶、三维电解反应槽、1#Ph调节池、高级氧化脱色池、还原池、2#Ph调节池、絮凝沉淀池、过滤器、离子吸附装置和压泥机，所述废水收集桶的出水口与所述三维电解反应槽连接，三维电解反应槽的出水口与所述1#Ph调节池的进水口连接，所述1#Ph调节池的出水口与高级氧化脱色池的进水口连接，高级氧化脱色池的出水口与还原池连接，还原池的出水口与所述2#Ph调节池的进水口连接，2#Ph调节池的出水口与絮凝沉淀池的进水口连接，絮凝沉淀池的出水口与过滤器的进水口连接，过滤器的出水口与离子吸附装置的进水口连接，所述絮凝沉淀池下端的出料口与压泥机的进料口连接。
优选的，所述2#Ph调节池内设有搅拌装置，2#Ph调节池的侧壁上端开设有进水口，2#Ph调节池远离进水口的侧壁上端开设有出水口。
优选的，所述搅拌装置包括旋转电机和搅拌轴，所述旋转电机的侧壁通过支撑架与2#Ph调节池的外顶壁固定连接，旋转电机上的旋转轴固定连接有搅拌轴的一端，搅拌轴的另一端转动贯穿2#Ph调节池的顶端到达2#Ph调节池的内部并固定连接有竖向搅拌叶片，所述搅拌轴位于2#Ph调节池内一段的侧壁对称固定连接有两个横向搅拌叶片，所述竖向搅拌叶片位于横向搅拌叶片的下方，竖向搅拌叶片位于2#Ph调节池的池底。
优选的，所述搅拌轴位于2#Ph调节池内一段的侧壁对称固定连接有两个L形连接杆，L形连接杆的横向一段上滑动插接有连杆，连杆的一端固定连接有处理刷的一端，处理刷的另一端与2#Ph调节池的内侧壁相抵，所述连杆的另一端上侧转动连接有螺纹杆的一端，螺纹杆的另一端螺纹贯穿L形连接杆的竖直一段到达L形连接杆的上方并螺纹套接有套筒，所述螺纹杆位于套筒内的一端转动连接有活塞，活塞的内壁与套筒的内壁滑动连接，所述套筒的外侧壁固定套接有滚子轴承的内圈，滚子轴承的外圈通过支架与L形连接杆固定连接，所述套筒的外侧壁固定套接有第一轮盘，第一轮盘位于滚子轴承的上方，所述第一轮盘通过传动带连接有第二轮盘，所述第二轮盘上固定插接有转杆的一端，转杆的另一端转动贯穿L形连接杆的侧壁到达L形连接杆上开设的空腔内部并固定连接有步进电机的转动轴，所述步进电机的底端与空腔的底壁固定连接，空腔的内壁固定连接有蓄电池，所述搅拌轴位于2#Ph调节池外一段的侧壁连接有按钮开关。
优选的，所述套筒的外顶壁固定连接有斜向搅拌叶片。
优选的，所述L形连接杆位于连杆下方的一端固定连接有挡块。
优选的，包括以下步骤：将含铬染色废水收集至废水收集桶中，然后泵入三维电解反应槽，而后依次通过1#PH调节池、高级氧化脱色池、还原池、2#PH调节池、絮凝沉淀池、过滤器及离子吸附装置，排出达标后的废水，泥水分离后，污泥经压泥机压滤脱水，以泥饼的形式外运;
所述废水在三维电解反应槽的反应接触时间为1-2h，所述1#PH调节池中加入适量的酸，控制废水pH值为2.5-4.5，所述高级氧化脱色池加入一定质量比的硫酸亚铁和双氧水，废水在高级氧化脱色池内的水利停留时间为1h，所述还原池加入适量的还原剂，水利停留时间为1h，所述2#PH调节池加入适量的碱，控制废水pH值为8.0-9.0，所述絮凝沉淀池中投加聚丙烯酰胺絮凝剂与废水进行絮凝、沉淀，絮凝时间为10分钟，沉淀时间不小于30分钟，水利停留时间为1h，所述离子吸附装置中离子吸附柱的吸附剂为树脂基重金属吸附剂。
优选的，所述三维电解反应槽中的阴阳两极均为石墨板，极间距为5～10cm，粒子电极填料量为2kg，粒子电极填料选用铁碳颗粒，电流密度设置在40～55mA/cm2，曝气强度为600～800L/h。
优选的，所述硫酸亚铁和双氧水的质量比为1.2：1。
优选的，所述还原剂为硫酸亚铁或水合肼。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用三维电解—高级氧化脱色—混凝—离子交换联用的技术，含络染色废水依次经过废水收集桶、三维电解反应槽、#Ph调节池、高级氧化脱色池、还原池、#Ph调节池、絮凝沉淀池、过滤器和离子吸附装置处理后，废水中的总的铬含量<0.5mg/L，Cr6+<0.1mg/L，均达到了《GB 21900-2008》中表3-3规定的电镀污水排放要求，能保障出水达标外排或满足回用要求，且该处理工艺具有抗冲击负荷能力强、处理效率高、传质效果好、系统稳定性高和电耗低的优点，经济可行;
2、利用旋转电机带动搅拌轴、横向搅拌叶片和竖向搅拌叶片进行搅拌，使得碱性料与废水混合均匀，竖向搅拌叶片有利于2#Ph调节池6池底混合料的混合均匀;
3、利用步进电机带动转杆和第二轮盘转动，进一步的通过传动带带动第一轮盘、套筒和斜向搅拌叶片转动，斜向搅拌叶片的转动会造成2#Ph调节池内混合液的扰动，进一步增加搅拌效率，且套筒转动时，螺纹杆向外转动滑出套筒并推动连杆，使得处理刷沿2#Ph调节池池底内侧壁滑动，将2#Ph调节池内侧壁沉落的物料扫起，进行再混合搅拌，避免搅拌不充分，使得废水被处理的不彻底。