CN109534558A - 重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理设备及工艺 - Google Patents

重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理设备及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理设备，包括：用于回收可膨胀石墨颗粒的石墨回收单元；用于均衡水质水量的调节单元；用于将废水中的六价铬还原为三价铬的还原反应单元；中和反应单元；用于对产生的污泥进行脱水干化的压滤单元；滤液存储单元；用于去除废水中形成的重金属颗粒物、悬浮物的过滤单元；其中，上述各单元依序连通。本发明还公开了一种重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理工艺。本发明废水处理稳定达标、处理负荷高、处理成本低。

Description

重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理设备及工艺
技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其是涉及一种重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理工艺及设备。
背景技术
重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水现有废水处理技术主要有化学沉淀法、电絮凝氧化沉淀法。化学沉淀法处理可膨胀石墨酸性废水以投加碱对废水中的稀酸进行中和处理，利用碱调节废水pH至一定范围，利用碱与重金属离子进行反应，利用沉淀池分离重金属氢氧化物沉淀，但废水中的铬以六价铬和三价铬两种形式存在，三价铬容易形成相应的氢氧化物沉淀且毒性较小，六价铬相对较难形成对应的氢氧化物沉淀且毒性很大，因而单纯用碱去中和废水、沉淀废水中的重金属离子，存在处理效率低的不足，难以满足排放要求；电絮凝氧化沉淀法处理可膨胀石墨酸性废水虽只需投加部分碱液调节废水至一定pH，不用投加还原剂、絮凝剂等药剂对废水进行处理，但存在极板易腐蚀，用电量大，处理负荷低，处理成本高等缺陷，一定程度限制了其使用。如上所述，针对重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水的处理，目前还没有能够稳定达标、处理负荷高、处理成本低的成熟的处理工艺。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理设备，废水处理稳定达标、处理负荷高、处理成本低。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理设备，其特征在于，包括：用于回收可膨胀石墨颗粒的石墨回收单元；
用于均衡水质水量的调节单元；
用于将废水中的六价铬还原为三价铬的还原反应单元；
中和反应单元；
用于对产生的污泥进行脱水干化的压滤单元；
滤液存储单元；
用于去除废水中形成的重金属颗粒物、悬浮物的过滤单元；
其中，上述各单元依序连通。
可选的，所述过滤单元接于清水存储单元。
可选的，所述调节单元与还原反应单元之间设置第一泵，所述中和反应单元与压滤单元之间设置第二泵，所述滤液存储单元与过滤单元之间设置第三泵。
可选的，所述第三泵的进水管及出水管上分别设置前端加药口及后端加药口，前端加药口用于添加絮凝剂PAC，后端加药口用于添加助凝剂PAM。
可选的，所述还原反应单元处设置ORP在线监控仪及还原反应单元自动加药机。
可选的，所述中和反应单元处设置pH在线监控仪及中和反应单元自动加药机。
另一方面，一种重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理工艺，其特征在于：废水首先进入石墨回收单元回收废水中残留的细微颗粒可膨胀石墨，然后用第一泵提升至还原反应单元；加入硫酸亚铁调节废水ORP电位，控制ORP电位在482-485mV之间，当ORP在线监控仪监测到废水电位低于482mV时，控制单元发出投加硫酸亚铁溶液的指令，当ORP在线监控仪监测到废水电位高于485mV时，控制***发出停止投加硫酸亚铁溶液的指令，此时废水中的六价铬全部还原为三价铬；废水进入中和反应单元，中和反应单元中设pH在线监控仪，当pH在线监控仪监测到废水pH低于7.5时，控制***发出投加石灰乳的指令，当pH在线监控仪监测到废水pH高于8时，控制***发出停止投加石灰乳的指令，调节pH使其保持在7.5-8之间，废水中的三价铬等重金属离子形成细微悬浮物；废水用第二泵泵抽至压滤单元，滤液中含有悬浮物、重金属氢氧化物等杂质，滤液用第三泵抽至过滤单元中；过滤单元出水无色透明、悬浮物含量低于10mg/l、重金属含量满足国家排放标准，进入清水池。
可选的，所述过滤单元的进水管处加入助凝剂PAM,用于将产生的沉淀颗粒凝聚增大。
可选的，所述过滤单元中的污泥定时自动排放，排出的污泥进入中和反应单元，经第二泵抽入压滤机脱水处理，泥饼装车外运。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：(1)工艺中相应反应池设有在线监测仪表，可自动调节加药量的多少，在保障处理效果的前提下减少了药剂的用量，运行成本更低，处理效果更稳定。(2)工艺控制、设备自动化程度高，操作简单，节省人工。仅当药剂不足时由人工适当添加，操作简单易行。(3)工艺中过滤器特别适用于生产可膨胀石墨酸性废水反应后的过滤、分离处理，过滤器中的过滤介质表面带有静电，能有效吸附、过滤废水中的细微颗粒物，对重金属氢氧化物进行有效的截留去除。(4)工艺设计科学合理，能适应一定程度的负荷波动和变化，出水稳定达标，自动化程度高，反应充分且节省药剂，节省人工，具有目前其它重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理工艺无法比拟的优势。
附图说明
图1为重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理设备结构图。
图2为重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理工艺模块图。
图中，101石墨回收单元，102调节单元，103第一泵，104还原反应单元，105中和反应单元，106第二泵，107压滤单元，108滤液存储单元，109第三泵，110过滤单元，111清水存储单元。
具体实施方式
实施例1：参见图1，一种重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理设备，包括用于回收可膨胀石墨颗粒的石墨回收单元(实施例中为石墨回收池)、用于均衡水质水量的调节单元(实施例中为调节池)、用于将废水中的六价铬还原为三价铬的还原反应单元(实施例中为还原反应池)、中和反应单元(实施例中为中和反应池)、用于对产生的污泥进行脱水干化的压滤单元(实施例中为压滤机)、滤液存储单元(实施例中为滤液池)、用于去除废水中形成的重金属颗粒物悬浮物的过滤单元(实施例中为过滤器，设备为我司自产的设备，具体可参考ZL201220511324.8)，上述各单元依序连接(连通)。
所述过滤单元接于清水存储单元(实施例中为清水池)。所述调节单元与还原反应单元之间设置第一泵，所述中和反应单元与压滤单元之间设置第二泵，所述滤液存储单元与过滤单元之间设置第三泵。
所述第三泵的进水管及出水管上分别设置前端加药口及后端加药口，前端加药口用于添加絮凝剂PAC(聚合氯化铝溶液)，后端加药口用于添加助凝剂PAM(聚丙烯酰胺溶液)。
所述还原反应单元处设置ORP在线监控仪及还原反应单元自动加药机(自动加药，可参考现有技术)，ORP在线监控仪及还原反应单元自动加药机均接于控制单元。
所述中和反应单元处设置pH在线监控仪及中和反应单元自动加药机(自动加药，可参考现有技术)，pH在线监控仪及中和反应单元自动加药机均接于控制单元。
石墨回收池的作用为回收废水中残留的细微可膨胀石墨颗粒，增加了产量、同时降低后段处理工序的处理负荷。
调节池的作用为存储废水，并均衡水质水量。
第一泵的作用为提升废水至还原反应池中，控制进水流量。
还原反应池的作用为加入硫酸亚铁充分与废水进行还原反应，使废水中的六价铬还原为三价铬，池中设搅拌器。
中和反应池的作用为调节pH值，为中和反应提供最佳反应条件，调理污泥，池中设搅拌器。
第二泵的作用为提升中和反应池中的污泥至压滤机中脱水处理。
压滤机的作用为对产生的污泥进行脱水干化，便于运输。
滤液池的作用为中转、储存滤液。
第三泵的作用为将滤液池中的滤液提升至过滤器，同时提供絮凝剂、助凝剂与废水混合的条件，控制进水流量。
过滤器的作用为用于废水的过滤、分离，去除废水中形成的重金属颗粒物、悬浮物。
清水池作用为存储处理过后的清水，便于车间回用或达标排放。
实施例2：本实施例中的工艺涉及实施例1中的设备，参见图2，一种重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理工艺，车间产生的酸性废水首先进入石墨回收池(石墨回收单元)回收废水中残留的细微颗粒可膨胀石墨，然后用第一泵提升至还原反应池(还原反应单元)；加入硫酸亚铁调节废水ORP电位，控制ORP电位在482-485mV之间，当ORP在线监控仪监测到废水电位低于482mV时，控制***发出投加硫酸亚铁溶液的指令(通过还原反应单元自动加药机实现)，当ORP在线监控仪监测到废水电位高于485mV时，控制***发出停止投加硫酸亚铁溶液的指令，此时废水中的六价铬全部还原为三价铬；废水进入中和反应池(中和反应单元)，池中设pH在线监控仪，当pH在线监控仪监测到废水pH低于7.5时，控制***发出投加石灰乳的指令(通过中和反应单元加药机实现)，当pH在线监控仪监测到废水pH高于8时，控制***发出停止投加石灰乳的指令，调节pH使其保持在7.5-8之间，废水中的三价铬等重金属离子形成细微悬浮物，同时在进水管(过滤器的进水管)加入助凝剂PAM及絮凝剂PAC，使产生的沉淀颗粒凝聚增大；废水用第二泵抽至压滤机(压滤单元)，滤液中含有悬浮物、重金属氢氧化物等杂质，用第三泵抽至过滤器中(过滤单元，本实施例中使用的过滤器为我司自产设备，具体可以参考ZL201220511324.8)；过滤器出水无色透明、悬浮物含量低于10mg/l，重金属含量满足国家排放标准，进入清水池(清水存储单元)，可达标排放，也可做为地面冲洗水回用于车间；过滤器中的污泥定时自动排放，排出的污泥进入中和反应池，经第二泵抽入压滤机脱水处理，泥饼可装车外运，由于泥饼中含有较高含量的硫酸钙，也可将其销售到附近的水泥厂。
宜昌新成石墨有限责任公司及黑龙江省镈浩石墨有限责任公司均有此工艺的成功案例。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理设备，其特征在于，包括：
用于回收可膨胀石墨颗粒的石墨回收单元；
用于均衡水质水量的调节单元；
用于将废水中的六价铬还原为三价铬的还原反应单元；
中和反应单元；
用于对产生的污泥进行脱水干化的压滤单元；
滤液存储单元；
用于去除废水中形成的重金属颗粒物、悬浮物的过滤单元；
其中，上述各单元依序连通。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述过滤单元接于清水存储单元。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述调节单元与还原反应单元之间设置第一泵，所述中和反应单元与压滤单元之间设置第二泵，所述滤液存储单元与过滤单元之间设置第三泵。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述第三泵的进水管及出水管上分别设置前端加药口及后端加药口，前端加药口用于添加絮凝剂PAC，后端加药口用于添加助凝剂PAM。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述还原反应单元处设置ORP在线监控仪及还原反应单元自动加药机。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述中和反应单元处设置pH在线监控仪及中和反应单元自动加药机。
7.一种重铬酸钠法生产可膨胀石墨酸性废水处理工艺，其特征在于：废水首先进入石墨回收单元回收废水中残留的细微颗粒可膨胀石墨，然后用第一泵提升至还原反应单元；加入硫酸亚铁调节废水ORP电位，控制ORP电位在482-485mV之间，当ORP在线监控仪监测到废水电位低于482mV时，控制单元发出投加硫酸亚铁溶液的指令，当ORP在线监控仪监测到废水电位高于485mV时，控制***发出停止投加硫酸亚铁溶液的指令，此时废水中的六价铬全部还原为三价铬；废水进入中和反应单元，中和反应单元中设pH在线监控仪，当pH在线监控仪监测到废水pH低于7.5时，控制***发出投加石灰乳的指令，当pH在线监控仪监测到废水pH高于8时，控制***发出停止投加石灰乳的指令，调节pH使其保持在7.5-8之间，废水中的三价铬等重金属离子形成细微悬浮物；废水用第二泵抽至压滤单元，滤液中含有悬浮物、重金属氢氧化物等杂质，滤液用第三泵抽至过滤单元中；过滤单元出水无色透明、悬浮物含量低于10mg/l，进入清水池。
8.根据权利要求7所述的工艺，其特征在于，所述过滤单元的进水管处加入助凝剂PAM,用于将产生的沉淀颗粒凝聚增大。
9.根据权利要求7所述的工艺，其特征在于，所述过滤单元中的污泥定时自动排放，排出的污泥进入中和反应单元，经第二泵抽入压滤机脱水处理，泥饼装车外运。
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