公布日：2022.12.13
申请日：2022.09.29
分类号：C02F9/04(2006.01)I;C02F1/70(2006.01)N;C02F1/56(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/62(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N;
C02F103/18(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种高浓度悬浮物重金属废水预处理系统及方法，高浓度悬浮物重金属废水预处理系统包括：进水口与出水口，所述进水口与所述出水口之间从上游至下游依次设有收集池、流通池、调节池、压滤机系统、三联箱及澄清器。本发明的有益效果是：本发明采用的高浓度悬浮物重金属废水预处理系统具有占地面积小、能同步去除悬浮物及重金属离子、降低后续废水处理系统复杂程度、提高生化段处理效率等优势，可应用于SCR脱硝催化剂废水、脱硫废水及类似的高悬浮物、高重金属含量废水的预处理。
权利要求书
1.一种高浓度悬浮物重金属废水预处理系统，其特征在于，包括进水口与出水口，所述进水口与所述出水口之间从上游至下游依次设有收集池(1)、流通池(2)、调节池(3)、压滤机系统(4)、三联箱(5)及澄清器(6)；所述集池(1)、流通池(2)、调节池(3)、三联箱(5)和澄清器(6)均为敞口箱体或敞口池体；经收集后的高浓度悬浮物重金属废水，通过管道连接至收集池(1)进口；收集池(1)出口通过废水输送泵与流通池(2)进口相连；流通池(2)出口与调节池(3)进口相连；调节池(3)出口通过污泥进料泵与压滤机系统(4)进口相连；压滤机系统(4)出口通过管道与三联箱(5)进口相连；三联箱(5)出口与澄清器(6)进口相连；澄清器(6)出口通过管道与后续废水处理系统相连；三联箱(5)由中和箱、反应箱、絮凝箱三个箱体或池体组成；收集池(1)、调节池(3)、三联箱(5)内均设有搅拌器；收集池(1)内投加还原剂；流通池(2)内投加碱；三联箱(5)内三个分隔箱或分隔池体内分别投加酸、重金属捕捉剂和助凝剂。
2.根据权利要求1所述的高浓度悬浮物重金属废水预处理系统，其特征在于，所述流通池(2)、调节池(3)和三联箱(5)内均设置pH计。
3.根据权利要求1所述的高浓度悬浮物重金属废水预处理系统，其特征在于，所述搅拌器为变频搅拌器。
4.根据权利要求1所述的高浓度悬浮物重金属废水预处理系统，其特征在于，所述三联箱(5)与澄清器(6)底部设有排泥水管道，所述排泥水管道包括排泥阀门及管道，排泥水通过所述排泥水管道排至调节池(3)内。
5.一种高浓度悬浮物重金属废水预处理方法，其特征在于，由权利要求1至4任一所述高浓度悬浮物重金属废水预处理系统执行，包括：步骤1、经收集的废水排泥水，首先进入收集池(1)内，并投加还原剂与废水反应，通过搅拌器搅拌均匀，使废水中的高价态金属离子，从高价态还原为低价态；再经过废水输送泵进入流通池(2)内，三联箱(5)和澄清器(6)的排泥水也通过排泥水管或排泥水沟进入流通池(2)内，流通池(2)内投加碱，通过流通池(2)和调节池(3)中的pH计以调节废水至合适的pH，使废水中绝大部分重金属离子形成氢氧化物沉淀，形成较小的矾花；步骤2、调节池(3)内经过搅拌混合的废水，通过污泥进料泵进入压滤机系统(4)，废水中的悬浮物及氢氧化物沉淀形成的小矾花，被滤布拦截在滤室中形成滤饼；透过滤布的滤液进入三联箱(5)；步骤3、经压滤机系统(4)过滤得到的碱性滤液，在三联箱(5)中通过加酸中和至合适的pH；当废水水质波动或前端处理效果未达到预期时，在三联箱(5)中投加适量的重金属捕捉剂，经搅拌器搅拌均匀，进一步与剩余重金属离子反应形成稳定螯合物沉淀；步骤4、三联箱(5)中的废水经管道自流进入澄清器(6)中，三联箱(5)出口处投加助凝剂，通过搅拌器的搅拌完成混凝反应，使废水中较小的矾花形成较大矾花，并在后续澄清器(6)中实现泥水分离。
6.根据权利要求5所述的高浓度悬浮物重金属废水预处理方法，其特征在于，步骤1中，收集池(1)水力停留时间不小于30分钟。
7.根据权利要求5所述的高浓度悬浮物重金属废水预处理方法，其特征在于，步骤1中，流通池(2)和调节池(3)水力停留时间不小于15分钟。
8.根据权利要求5所述的高浓度悬浮物重金属废水预处理方法，其特征在于，步骤1中调节混合废水的pH至9.0-12.0；步骤2中，压滤机系统(4)得到的滤饼含水率不高于80％，滤液含固率不高于0.05％。
9.根据权利要求5所述的高浓度悬浮物重金属废水预处理方法，其特征在于，步骤3中，三联箱(5)内调节废水pH至6.5-8.0。
10.根据权利要求5所述的高浓度悬浮物重金属废水预处理方法，其特征在于，步骤1中所述还原剂为硫酸亚铁；步骤3中所述酸为盐酸；步骤4所述助凝剂为聚丙烯酰胺。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种高浓度悬浮物重金属废水预处理系统及方法。
第一方面，提供了一种高浓度悬浮物重金属废水预处理系统，包括进水口与出水口，所述进水口与所述出水口之间从上游至下游依次设有收集池、流通池、调节池、压滤机系统、三联箱及澄清器；所述集池、流通池、调节池、三联箱和澄清器均为敞口箱体或敞口池体；经收集后的高浓度悬浮物重金属废水，通过管道连接至收集池进口；收集池出口通过废水输送泵与流通池进口相连；流通池出口与调节池进口相连；调节池出口通过污泥进料泵与压滤机系统进口相连；压滤机系统出口通过管道与三联箱进口相连；三联箱出口与澄清器进口相连；澄清器出口通过管道与后续废水处理系统相连；三联箱由中和箱、反应箱、絮凝箱三个箱体或池体组成；收集池、调节池、三联箱内均设有搅拌器；收集池内投加还原剂；流通池内投加碱；三联箱内三个分隔箱或分隔池体内分别投加酸及助凝剂。
作为优选，所述流通池、调节池和三联箱内均设置pH计。
作为优选，所述搅拌器为变频搅拌器。
作为优选，所述三联箱与澄清器底部设有排泥水管道，所述排泥水管道包括排泥阀门及管道，排泥水通过所述排泥水管道排至调节池内。
第二方面，提供了一种高浓度悬浮物重金属废水预处理方法，由第一方面任一所述高浓度悬浮物重金属废水预处理系统执行，包括：
步骤1、经收集的废水排泥水，首先进入收集池内，并投加还原剂与废水反应，通过搅拌器搅拌均匀，使废水中的高价态金属离子如钒和铬等，从高价态还原为低价态；再经过废水输送泵进入流通池内，三联箱和澄清器的排泥水也通过排泥水管或排泥水沟进入流通池内，流通池内投加碱，通过流通池和调节池中的pH计以调节废水至合适的pH，使废水中绝大部分重金属离子形成氢氧化物沉淀，形成较小的矾花；
步骤2、调节池内经过搅拌混合的废水，通过污泥进料泵进入压滤机系统，废水中的悬浮物及氢氧化物沉淀形成的小矾花，被滤布拦截在滤室中形成滤饼；透过滤布的滤液进入三联箱；
步骤3、经压滤机系统过滤得到的碱性滤液，在三联箱中通过加酸中和至合适的pH；当废水水质波动或前端处理效果未达到预期时，在三联箱中投加适量的重金属捕捉剂，经搅拌器搅拌均匀，进一步与剩余重金属离子反应形成稳定螯合物沉淀；
步骤4、三联箱中的废水经管道自流进入澄清器中，三联箱出口处投加助凝剂，通过搅拌器的搅拌完成混凝反应，使废水中较小的矾花形成较大矾花，并在后续澄清器中实现泥水分离。
作为优选，步骤1中，收集池水力停留时间不小于30分钟。
作为优选，步骤1中，流通池和调节池水力停留时间不小于15分钟。
作为优选，步骤1中，调节混合废水的pH至9.0-12.0，以保证步骤2压滤效果及泥饼含水率；步骤2中，压滤机系统得到的滤饼含水率不高于80％，滤液含固率不高于0.05％。
作为优选，步骤3中，三联箱内调节废水pH至6.5-8.0。
作为优选，步骤1中所述还原剂为硫酸亚铁；步骤3中所述酸为盐酸；步骤4中所述助凝剂为聚丙烯酰胺。
本发明的有益效果是：本发明采用的高浓度悬浮物重金属废水预处理系统具有占地面积小、能同步去除悬浮物及重金属离子、降低后续废水处理系统复杂程度、提高生化段处理效率等优势，可应用于SCR脱硝催化剂废水、脱硫废水及类似的高悬浮物、高重金属含量废水的预处理。
（发明人：李鋆;黄光法;陈钟慧;施园;赵国萍;曾宪灿;裘一杭;潘超群;陈春峰;余志胜）