公布日：2023.02.03
申请日：2022.10.31
分类号：C02F1/66(2006.01)I;C02F1/56(2006.01)I;C02F101/18(2006.01)N;C02F101/22(2006.01)N;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本发明涉及电镀废水处理领域，特别涉及一种电子电镀废水处理回用系统及方法。一种电子电镀废水处理回用系统，包括反应池和pH值调节机构，所述反应池用于容纳废水，所述pH值调节机构设置于反应池上方，所述pH值调节机构用于根据需求调节废水的pH值，还包括：若干pH值传感器，用于测量反应池中废水的pH值，并生成pH值数据，对所述反应池从上至下划分若干区域，每个区域分别至少设置有一个pH值传感器；数据处理模块：所述数据处理模块用于接收每个区域的pH值数据，并计算出相邻两个分区的pH值差值数据。一种电子电镀废水处理回用方法，包括以下步骤：S1：将废水输入至反应池内……解决了调节含氰铬电镀废水的pH值时添加试剂用量不准确的问题。
权利要求书
1.一种电子电镀废水处理回用系统，包括反应池和pH值调节机构，所述反应池用于容纳废水，所述pH值调节机构设置于反应池上方，所述pH值调节机构用于根据需求调节废水的pH值，其特征在于，还包括：若干pH值传感器，用于测量反应池中废水的pH值，并生成pH值数据，对所述反应池从上至下划分若干区域，每个区域分别至少设置有一个pH值传感器；数据处理模块：所述数据处理模块用于接收每个区域的pH值数据，并计算出相邻两个分区的pH值差值数据；所述pH值调节机构包括酸调节通道和碱调节通道，所述酸调节通道用于向反应池中添加酸以调节所述废水的pH值，所述碱调节通道用于向反应池中添加碱以调节所述废水的pH值，所述酸调节通道和碱调节通道上均安装有电子水阀，所述电子水阀用于在接收到数据处理模块的控制指令时控制酸调节通道和碱调节通道向废水池中添加酸和碱的开闭以及添加酸或碱的速度，所述电子水阀设有若干挡位用于调节添加酸或碱的瞬时流量大小；药剂添加通道：所述药剂添加通道用于在废水的pH值达到预设值时，向废水中添加亚硫酸钠和絮凝剂；其中，数据处理模块根据每个区域的pH值以及各相邻分区的pH值差值数据发出对应控制指令，若由上至下倒数第二个区域的pH值未达到预设值，数据处理模块控制电子水阀以最快速度添加酸或碱，若倒数第二个区域的pH值达到预设值，且最下方的相邻两个区域的最下方两个区域的pH值差值数据未达到阈值，数据处理模块控制电子水阀以最慢速度添加酸或碱；最下方两个区域的pH值差值数据达到阈值，数据处理模块控制电子水阀关闭，同时数据处理模块控制药剂添加通道对废水添加药剂。
2.根据权利要求1所述的一种电子电镀废水处理回用系统，其特征在于：所述反应池划分的区域包括上层区域，中层区域，下层区域。
3.根据权利要求2所述的一种电子电镀废水处理回用系统，其特征在于：数据处理模块分别接收上层区域，中层区域，下层区域中pH值传感器的测量出的上层区域pH值数据、中层区域pH值数据、下层区域pH值数据，并计算出上层区域pH值数据与中层区域pH值数据的第一差值数据，和中层区域pH值数据与下层区域pH值数据的第二差值数据，所述电子水阀设有若干挡位包括高速挡、中速挡和低速挡，在上层区域pH值未达到预设pH值或在上层区域pH值达到预设pH值，第一差值数据未达到第一阈值时，数据处理模块发出高速持续加料指令，所述电子水阀控制对应的酸调节通道或碱调节通道以高速挡持续向反应池中添加酸或碱；在中层区域pH值未达到预设pH值，第一差值数据超过第一阈值，第二差值数据未达到第二阈值，数据处理模块发出中速持续加料指令，所述电子水阀控制对应的酸调节通道或碱调节通道以中速挡持续向反应池中添加酸或碱；在中层区域pH值达到预设pH值且第二差值数据未达到第二阈值时，数据处理模块发出低速持续加料指令，所述电子水阀控制对应的酸调节通道或碱调节通道以低速挡持续向反应池中添加酸或碱；在第二差值数据达到第二阈值时，关闭电子阀门。
4.根据权利要求1所述的一种电子电镀废水处理回用系统，其特征在于：还包括进液管和出液管，所述进液管和出液管均与反应池连通，所述进液管用于将废水输入进反应池，所述出液管用于在反应池中加入絮凝剂后，将沉淀的上层清液排出反应池。
5.根据权利要求4所述的一种电子电镀废水处理回用系统，其特征在于：还包括离子交换柱，所述离子交换柱设置于排水管内靠近反应池的位置，所述离子交换柱内的离子交换树脂可为强酸性或弱酸性阳离子树脂，用于去除上层清液中的金属阳离子。
6.根据权利要求4所述的一种电子电镀废水处理回用系统，其特征在于：所述出水管的出水口安装有电动三通分流调节阀，所述出水管的出水口与电动三通分流调节阀的入口相连，电动三通分流调节阀的其中一个出口与专用排污管道相连通，电动三通分流调节阀的另一个出口与反应池相连通；所述离子交换柱与电动三通分流调节阀之间的出水管中还设置有金属离子检测机构，用于检测上层清液中的金属离子含量，若金属离子含量未超过预设值，则电动三通分流调节阀打开与专用排污管道相连通的出口，若金属离子含量超过预设值，则电动三通分流调节阀打开与反应池相连通的出口。
7.根据权利要求1所述的一种电子电镀废水处理回用系统，其特征在于：还包括搅拌机构，所述搅拌机构设置于反应池内。
8.一种电子电镀废水处理回用方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将废水输入至反应池内；S2：除去废水中的氰、将六价铬还原成三价铬；S3：往废水中加入亚硫酸钠和絮凝剂，产生沉淀；S4：将上层清液通过离子交换柱，去除上层清液中的金属离子；S5：检测经过离子交换柱后的上层清液中的金属离子含量，根据检测结果使得经过处理后的上层清液进入专用的排污通道还是返回反应池。
9.根据权利要求8所述的一种电子电镀废水处理回用方法，其特征在于：将步骤S3中产生的沉淀物采用2-4MPa进行压滤，滤液返回至反应池，沉淀物回收利用。
10.根据权利要求8所述的一种电子电镀废水处理回用方法，其特征在于：所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、PAC、PFC中的一种。
发明内容
本发明提供了一种电子电镀废水处理回用系统及方法，能够解决调节含氰铬电镀废水的pH值时添加试剂用量不准确的问题。
为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：一种电子电镀废水处理回用系统，包括反应池和pH值调节机构，所述反应池用于容纳废水，所述pH值调节机构设置于反应池上方，所述pH值调节机构用于根据需求调节废水的pH值，还包括：若干pH值传感器，用于测量反应池中废水的pH值，并生成pH值数据，对所述反应池从上至下划分若干区域，每个区域分别至少设置有一个pH值传感器；数据处理模块：所述数据处理模块用于接收每个区域的pH值数据，并计算出相邻两个分区的pH值差值数据；所述pH值调节机构包括酸调节通道和碱调节通道，所述酸调节通道用于向反应池中添加酸以调节所述废水的pH值，所述碱调节通道用于向反应池中添加碱以调节所述废水的pH值，所述酸调节通道和碱调节通道上均安装有电子水阀，所述电子水阀用于在接收到数据处理模块的控制指令时控制酸调节通道和碱调节通道向废水池中添加酸和碱的开闭以及添加酸或碱的速度，所述电子水阀设有若干挡位用于调节添加酸或碱的瞬时流量大小；药剂添加通道：所述药剂添加通道用于在废水的pH值达到预设值时，向废水中添加亚硫酸钠和絮凝剂；其中，数据处理模块根据每个区域的pH值以及各相邻分区的pH值差值数据发出对应控制指令，若由上至下倒数第二个区域的pH值未达到预设值，数据处理模块控制电子水阀以最快速度添加酸或碱，若倒数第二个区域的pH值达到预设值，且最下方的相邻两个区域的最下方两个区域的pH值差值数据未达到阈值，数据处理模块控制电子水阀以最慢速度添加酸或碱；最下方两个区域的pH值差值数据达到阈值，数据处理模块控制电子水阀关闭，同时数据处理模块控制药剂添加通道对废水添加药剂。
基本原理及有益效果：pH值传感器有多个，分别设置于反应池由上至下的每个分区内，pH值调节机构设置于反应池上方，用于根据需求对池内的pH值进行定向调节，即将原六价铬还原成三价铬，然后在将三价铬转换成氢氧化铬絮状沉淀，添加亚硫酸钠和絮凝剂使得絮状沉淀汇聚成大颗粒方便过滤。
由于反应池作为废水处理池，容量通常比较大，添加酸或碱调节pH值时，可能上层溶液都已经达到预设的pH值，但下层溶液的pH值还未变化，本方案对碱调节通道和酸调节通道的阀门进行智能化管理，通过多个位置的pH值传感器测出的数据，完成对反应池中各个部分的pH值的动态调节，控制碱调节通道和酸调节通道添加速度和剂量，以节省时间，同时也减少了人工操作的人力成本，且智能化的控制方式，使得控制更为精准，减少了人为加料时的用量误差，节省了原料，并节省了时间，解决了调节含氰铬电镀废水的pH值时添加试剂用量不准确的问题进一步，所述反应池划分的区域包括上层区域，中层区域，下层区域。
有益效果：按照反应池高度，由上至下将反应池均匀分成3份，即上层区域，中层区域，下层区域，多个点位收集数据，提供更多的数据样本，方便后期分析使用，分三层区域，防止了数据样本集中，尽可能多地反映出反应池内各个部分的pH值详情，为后续添加酸或碱调节pH值提供依据。
进一步，数据处理模块分别接收上层区域，中层区域，下层区域中pH值传感器的测量出的上层区域pH值数据、中层区域pH值数据、下层区域pH值数据，并计算出上层区域pH值数据与中层区域pH值数据的第一差值数据，和中层区域pH值数据与下层区域pH值数据的第二差值数据，所述电子水阀设有若干挡位包括高速挡、中速挡和低速挡，在上层区域pH值未达到预设pH值或在上层区域pH值达到预设pH值，第一差值数据未达到第一阈值时，数据处理模块发出高速持续加料指令，所述电子水阀控制对应的酸调节通道或碱调节通道以高速挡持续向反应池中添加酸或碱；在中层区域pH值未达到预设pH值，第一差值数据超过第一阈值，第二差值数据未达到第二阈值，数据处理模块发出中速持续加料指令，所述电子水阀控制对应的酸调节通道或碱调节通道以中速挡持续向反应池中添加酸或碱；在中层区域pH值达到预设pH值且第二差值数据未达到第二阈值时，数据处理模块发出低速持续加料指令，所述电子水阀控制对应的酸调节通道或碱调节通道以低速挡持续向反应池中添加酸或碱；在第二差值数据达到第二阈值时，关闭电子阀门。
有益效果：数据化评控，根据各层之间的pH差值确定添加酸或碱的速度，节省了添加时间，也使得用量更为精准。
进一步，还包括进液管和出液管，所述进液管和出液管均与反应池连通，所述进液管用于将废水输入进反应池，所述出液管用于在反应池中加入絮凝剂后，将沉淀的上层清液排出反应池。
有益效果：进液管和出液管的设立，使得废水处理成为一条流程线，即输入，处理，再输出，实现了智能化、流程化的管理。
进一步，还包括离子交换柱，所述离子交换柱设置于排水管内靠近反应池的位置，所述离子交换柱内的离子交换树脂可为强酸性或弱酸性阳离子树脂，用于去除上层清液中的金属阳离子。
有益效果：将上层清液中的金属离子进行吸纳，减少排放上层清液中的金属离子含量，达到排放标准。
进一步，所述出水管的出水口安装有电动三通分流调节阀，所述出水管的出水口与电动三通分流调节阀的入口相连，电动三通分流调节阀的其中一个出口与专用排污管道相连通，电动三通分流调节阀的另一个出口与反应池相连通；所述离子交换柱与电动三通分流调节阀之间的出水管中还设置有金属离子检测机构，用于检测上层清液中的金属离子含量，若金属离子含量未超过预设值，则电动三通分流调节阀打开与专用排污管道相连通的出口，若金属离子含量超过预设值，则电动三通分流调节阀打开与反应池相连通的出口。
有益效果：若待排放的上层清液中的金属离子含量超标则使其再汇入反应池中，若含量在标准范围内则排入专用的排污管道，处理完成。
进一步，还包括搅拌机构，所述搅拌机构设置于反应池内。
有益效果：使反应池内的反应更为充分，且加快反应效率。
一种电子电镀废水处理回用方法，包括以下步骤：S1：将废水输入至反应池内；S2：除去废水中的氰、将六价铬还原成三价铬；S3：往废水中加入亚硫酸钠和絮凝剂，产生沉淀；S4：将上层清液通过离子交换柱，去除上层清液中的金属离子；S5：检测经过离子交换柱后的上层清液中的金属离子含量，根据检测结果使得经过处理后的上层清液进入专用的排污通道还是返回反应池。
进一步，将步骤S3中产生的沉淀物采用2-4MPa进行压滤，滤液返回至反应池，沉淀物回收利用。进一步，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、PAC、PFC中的一种。
（发明人：张加娟;骆劲松;吴冬飞;李瑞鹏）