CN110950499A - 一种铜氨络合废水处理***及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铜氨络合废水处理***及工艺，所述***按照废水的处理流程包括依次设置的调节池、第一反应池、第二反应池、第一沉淀池、调酸池、芬顿池、调碱池、第二沉淀池、中和池、第三反应池、第三沉淀池、第四反应池、A/O池、第四沉淀池、消毒池和排放池。本发明提供的废水处理工艺将化学法、生物法和微生物法相结合，利用三巯基三嗪三钠盐作为重金属捕集剂，利用芬顿试剂对废水进行高级氧化，利用普通小球藻将水体中的氮和铜进行吸收去除，利用凤眼莲和大薸对废水中的氨氮和有机污染物进行吸附，解决了铜氨络合废水处理中铜氨破络的难点问题，处理工艺简单，成本低，无二次污染，适合产业化推广。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种铜氨络合废水处理***及工艺。
背景技术
废水处理，是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使得废水中的各种污染物得到降解，并且达到相应的标准后回收或排放，以充分利用水资源或减少对环境的污染。
在电子工业行业，铜氨络合废水属于工业生产中常见的一类废水。此类废水中的Cu2+与配位体NH3结合形成稳定可溶的[Cu(NH3)4]2+络合物，传统的工业不仅难以降解，还会对处理工艺本身造成不可逆的影响。常用处理铜的方法有硫化物沉淀法、硫酸亚铁还原法、铁粉还原法、铝催化还原法、氧化法、吸附法、离子交换法等，这些传统的方法成本太高，易造成二次污染，处理效果不佳。废水在经过破络除铜后，需再通过化学法和生化法的方法进行处理。目前，传统的工艺方法对于铜氨络合废水处理达到电子工业污染物排放标准是有一定难度的。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种铜氨络合废水处理***，所述***按照废水的处理流程包括依次设置的调节池、第一反应池、第一沉淀池、调酸池、芬顿池、调碱池、第二沉淀池、中和池、第三反应池、第三沉淀池、第四反应池、A/O池、第四沉淀池、消毒池和排放池。
其中，所述第四反应池为二级结构，一级池体深于二级池体。
其中，所述A/O池为一体化池体，其水力停留时间比为A池：O池＝1:3。
本发明第二方面提供了一种铜氨络合废水处理工艺，包括以下步骤：
(1)将废水收集到调节池，搅拌使其混合均匀；
(2)将调节池的废水提升至第一反应池，投加重金属捕集剂，使铜氨络合物发生破络反应；
(3)第一反应池中的水流入第二反应池，投加沉淀剂并通过搅拌使其混合均匀；
(4)第二反应池中的混合液流入第一沉淀池，完成固液分离，去除铜离子；
(5)第一沉淀池中的上清液流入调酸池，调节pH值至酸性；
(6)调酸后的废水进入芬顿池，投加芬顿试剂，利用芬顿试剂产生的·OH自由基的强氧化性氧化降解污染物；
(7)芬顿池中反应后的废水混合液进入调碱池，调节pH值至碱性；
(8)调碱后的废水进入第二沉淀池，投加沉淀剂进行沉淀，完成固液分离；
(9)第二沉淀池中的上清液流入中和池，调节pH值至中性；
(10)中和池中的水进入第三反应池，投加藻剂，利用藻剂对氮和铜的吸收作用去除废水中的氨氮和铜；
(11)第三反应池中的水进入第三沉淀池，投加沉淀剂进行沉淀，完成固液分离；
(12)第三沉淀池中的上清液流入第四反应池，投加漂浮植物，利用漂浮植物对水中污染物的吸附作用进一步去除废水中的污染物；
(13)第四反应池中的水进入A/O池，经过硝化反硝化作用去除氨氮，利用活性污泥降解有机污染物；
(14)A/O池中的水进入第四沉淀池，投加沉淀剂进行沉淀，完成固液分离；
(15)第四沉淀池中的上清液流入消毒池，经紫外消毒后进入排放池，最后达标排放。
其中，所述重金属捕集剂为三巯基三嗪三钠盐，所述沉淀剂为聚合氯化铝或聚乙烯酰胺中的任意一种或是两种的组合，所述藻剂为普通小球藻，所述漂浮植物为凤眼莲或大薸中的任意一种或两种的组合。
其中，所述调酸池中采用盐酸调节pH值，pH值的范围在3-4.5之间。
其中，所述调碱池中采用氢氧化钠调节pH值，pH值的范围在9.5-11之间。
其中，所述三巯基三嗪三钠盐与所述废水中铜离子的比例为n(三巯基三嗪三钠盐:铜)＝1-3:3。
其中，所述芬顿试剂的投加比例为n(H2O2:COD)＝1-3:1，n(H2O2：Fe2+)＝3-6:1。
其中，所述第三反应池中，所述藻剂按干重0.5-1g/m3投加；所述第四反应池中，所述漂浮植物的投放量为25-40株/m2。
本发明的有益效果：
本发明提供的铜氨络合废水处理***及工艺，具有以下优点：
(1)具有针对性强、处理流程完备和处理效果好的特点，将化学法、生物法和微生物法相结合，出水达到电子工业污染废水排放标准；
(2)解决了铜氨络合废水处理中铜氨破络的难点问题，利用三巯基三嗪三钠盐为重金属捕集剂，对铜离子进行捕集以去除，不仅处理效果好，而且无毒，不会造成二次污染；
(3)利用芬顿试剂对废水进行高级氧化，解除废水对微生物的毒性，在去除有机污染物的同时，还能提升废水的B/C比值，增强废水的可生化性；
(4)第三反应池中利用普通小球藻作为藻剂，利用其对氮和铜耐受的特性，将水体中的氮和铜进行吸收去除，成本低，无二次污染；
(5)第四反应池中利用凤眼莲和大薸作为漂浮植物，对废水中的氨氮和有机污染物进行吸附，其根部固着的微生物对水质也有一定的净化作用，成本低，无二次污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对应本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的铜氨络合废水处理***的结构示意图。
具体实施方式
以下是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
本发明提供了一种铜氨络合废水处理***，所述***按照废水的处理流程包括依次设置的调节池、第一反应池、第二反应池、第一沉淀池、调酸池、芬顿池、调碱池、第二沉淀池、中和池、第三反应池、第三沉淀池、第四反应池、A/O池、第四沉淀池、消毒池和排放池；所述第四反应池为二级结构，一级池体深于二级池体，其中一级池体深度为1.5m，二级池体深度为1m；所述A/O池为一体化池体，其水力停留时间比为A池：O池＝1:3。
实施例1
采用本发明提供的铜氨络合废水处理***处理废水的工艺，包括以下步骤：
(1)将废水收集到调节池，调节使其混合均匀；
(2)将调节池的废水提升至第一反应池，投加重金属捕集剂三巯基三嗪三钠盐，所述三巯基三嗪三钠盐与所述废水中铜离子的比例为n(三巯基三嗪三钠盐:铜)＝2:3，使铜氨络合物发生破络反应；
(3)第一反应池中的水流入第二反应池，投加沉淀剂并通过搅拌使其混合均匀；
(4)第二反应池中的混合液流入第一沉淀池，完成固液分离，去除铜离子；
(5)第一沉淀池中的上清液流入调酸池，采用盐酸调节pH值至4；
(6)调酸后的废水进入芬顿池，投加芬顿试剂，所述芬顿试剂的投加比例为n(H2O2:COD)＝1.5:1，n(H2O2：Fe2+)＝5:1，利用芬顿试剂产生的·OH自由基的强氧化性氧化降解污染物；
(7)芬顿池中反应后的废水混合液进入调碱池，采用氢氧化钠调节pH值至10；
(8)调碱后的废水进入第二沉淀池，投加沉淀剂聚合氯化铝进行沉淀，完成固液分离；
(9)第二沉淀池中的上清液流入中和池，采用盐酸调节pH值至中性；
(10)中和池中的水进入第三反应池，投加普通小球藻(Chlorella vulgaris)，所述普通小球藻按干重0.5g/m3投加，利用普通小球藻对氮和铜的吸收作用去除废水中的氨氮和铜；
(11)第三反应池中的水进入第三沉淀池，投加沉淀剂聚合氯化铝进行沉淀，完成固液分离；
(12)第三沉淀池中的上清液流入第四反应池，投加漂浮植物凤眼莲(Eichhorniacrassipes(Mart.)Solms)，所述凤眼莲的投放量为30株/m2，利用凤眼莲对水中污染物的吸附作用进一步去除废水中的污染物；
(13)第四反应池中的水进入A/O池，经过硝化反硝化作用去除氨氮，利用活性污泥降解有机污染物；
(14)A/O池中的水进入第四沉淀池，投加沉淀剂聚合氯化铝进行沉淀，完成固液分离；
(15)第四沉淀池中的上清液流入消毒池，经紫外消毒后进入排放池，最后达标排放。
实施例2
采用本发明提供的铜氨络合废水处理***处理废水的工艺，包括以下步骤：
(1)将废水收集到调节池，调节使其混合均匀；
(2)将调节池的废水提升至第一反应池，投加重金属捕集剂三巯基三嗪三钠盐，所述三巯基三嗪三钠盐与所述废水中铜离子的比例为n(三巯基三嗪三钠盐:铜)＝1:3，使铜氨络合物发生破络反应；
(3)第一反应池中的水流入第二反应池，投加沉淀剂并通过搅拌使其混合均匀；
(4)第二反应池中的混合液流入第一沉淀池，完成固液分离，去除铜离子；
(5)第一沉淀池中的上清液流入调酸池，采用盐酸调节pH值至3.5；
(6)调酸后的废水进入芬顿池，投加芬顿试剂，所述芬顿试剂的投加比例为n(H2O2:COD)＝2:1，n(H2O2：Fe2+)＝4:1，利用芬顿试剂产生的·OH自由基的强氧化性氧化降解污染物；
(7)芬顿池中反应后的废水混合液进入调碱池，采用氢氧化钠调节pH值至10.5；
(8)调碱后的废水进入第二沉淀池，投加沉淀剂聚乙烯酰胺进行沉淀，完成固液分离；
(9)第二沉淀池中的上清液流入中和池，采用盐酸调节pH值至中性；
(10)中和池中的水进入第三反应池，投加普通小球藻(Chlorella vulgaris)，所述普通小球藻按干重0.75g/m3投加，利用普通小球藻对氮和铜的吸收作用去除废水中的氨氮和铜；
(11)第三反应池中的水进入第三沉淀池，投加沉淀剂聚乙烯酰胺进行沉淀，完成固液分离；
(12)第三沉淀池中的上清液流入第四反应池，投加漂浮植物大薸(Pistiastratiotes)，所述大薸的投放量为35株/m2，利用大薸对水中污染物的吸附作用进一步去除废水中的污染物；
(13)第四反应池中的水进入A/O池，经过硝化反硝化作用去除氨氮，利用活性污泥降解有机污染物；
(14)A/O池中的水进入第四沉淀池，投加沉淀剂聚乙烯酰胺进行沉淀，完成固液分离；
(15)第四沉淀池中的上清液流入消毒池，经紫外消毒后进入排放池，最后达标排放。
实施例3
采用本发明提供的铜氨络合废水处理***处理废水的工艺，包括以下步骤：
(1)将废水收集到调节池，调节使其混合均匀；
(2)将调节池的废水提升至第一反应池，投加重金属捕集剂三巯基三嗪三钠盐，所述三巯基三嗪三钠盐与所述废水中铜离子的比例为n(三巯基三嗪三钠盐:铜)＝2:3，使铜氨络合物发生破络反应；
(3)第一反应池中的水流入第二反应池，投加沉淀剂并通过搅拌使其混合均匀；
(4)第二反应池中的混合液流入第一沉淀池，完成固液分离，去除铜离子；
(5)第一沉淀池中的上清液流入调酸池，采用盐酸调节pH值至4.5；
(6)调酸后的废水进入芬顿池，投加芬顿试剂，所述芬顿试剂的投加比例为n(H2O2:COD)＝3:1，n(H2O2：Fe2+)＝3:1，利用芬顿试剂产生的·OH自由基的强氧化性氧化降解污染物；
(7)芬顿池中反应后的废水混合液进入调碱池，采用氢氧化钠调节pH值至9；
(8)调碱后的废水进入第二沉淀池，投加沉淀剂聚合氯化铝和聚乙烯酰胺进行沉淀，完成固液分离；
(9)第二沉淀池中的上清液流入中和池，采用盐酸调节pH值至中性；
(10)中和池中的水进入第三反应池，投加普通小球藻(Chlorella vulgaris)，所述普通小球藻按干重1g/m3投加，利用普通小球藻对氮和铜的吸收作用去除废水中的氨氮和铜；
(11)第三反应池中的水进入第三沉淀池，投加沉淀剂聚合氯化铝和聚乙烯酰胺进行沉淀，完成固液分离；
(12)第三沉淀池中的上清液流入第四反应池，投加漂浮植物大薸(Pistiastratiotes)，所述大薸的投放量为25株/m2，利用大薸对水中污染物的吸附作用进一步去除废水中的污染物；
(13)第四反应池中的水进入A/O池，经过硝化反硝化作用去除氨氮，利用活性污泥降解有机污染物；
(14)A/O池中的水进入第四沉淀池，投加沉淀剂聚合氯化铝和聚乙烯酰胺进行沉淀，完成固液分离；
(15)第四沉淀池中的上清液流入消毒池，经紫外消毒后进入排放池，最后达标排放。
实施例4
采用本发明提供的铜氨络合废水处理***处理废水的工艺，包括以下步骤：
(1)将废水收集到调节池，调节使其混合均匀；
(2)将调节池的废水提升至第一反应池，投加重金属捕集剂三巯基三嗪三钠盐，所述三巯基三嗪三钠盐与所述废水中铜离子的比例为n(三巯基三嗪三钠盐:铜)＝3:3，使铜氨络合物发生破络反应；
(3)第一反应池中的水流入第二反应池，投加沉淀剂并通过搅拌使其混合均匀；
(4)第二反应池中的混合液流入第一沉淀池，完成固液分离，去除铜离子；
(5)第一沉淀池中的上清液流入调酸池，采用盐酸调节pH值至3；
(6)调酸后的废水进入芬顿池，投加芬顿试剂，所述芬顿试剂的投加比例为n(H2O2:COD)＝2.5:1，n(H2O2：Fe2+)＝4.5:1，利用芬顿试剂产生的·OH自由基的强氧化性氧化降解污染物；
(7)芬顿池中反应后的废水混合液进入调碱池，采用氢氧化钠调节pH值至11；
(8)调碱后的废水进入第二沉淀池，投加沉淀剂聚合氯化铝和聚乙烯酰胺进行沉淀，完成固液分离；
(9)第二沉淀池中的上清液流入中和池，采用盐酸调节pH值至中性；
(10)中和池中的水进入第三反应池，投加普通小球藻(Chlorella vulgaris)，所述普通小球藻按干重0.5g/m3投加，利用普通小球藻对氮和铜的吸收作用去除废水中的氨氮和铜；
(11)第三反应池中的水进入第三沉淀池，投加沉淀剂聚合氯化铝和聚乙烯酰胺进行沉淀，完成固液分离；
(12)第三沉淀池中的上清液流入第四反应池，投加漂浮植物凤眼莲(Eichhorniacrassipes(Mart.)Solms)和大薸(Pistia stratiotes)，所述凤眼莲和大薸的投放量为30株/m2，利用凤眼莲和大薸对水中污染物的吸附作用进一步去除废水中的污染物；
(13)第四反应池中的水进入A/O池，经过硝化反硝化作用去除氨氮，利用活性污泥降解有机污染物；
(14)A/O池中的水进入第四沉淀池，投加沉淀剂聚合氯化铝和聚乙烯酰胺进行沉淀，完成固液分离；
(15)第四沉淀池中的上清液流入消毒池，经紫外消毒后进入排放池，最后达标排放。
实施例5
采用本发明提供的铜氨络合废水处理***处理废水的工艺，包括以下步骤：
(1)将废水收集到调节池，调节使其混合均匀；
(2)将调节池的废水提升至第一反应池，投加重金属捕集剂三巯基三嗪三钠盐，所述三巯基三嗪三钠盐与所述废水中铜离子的比例为n(三巯基三嗪三钠盐:铜)＝2.5:3，使铜氨络合物发生破络反应；
(3)第一反应池中的水流入第二反应池，投加沉淀剂并通过搅拌使其混合均匀；
(4)第二反应池中的混合液流入第一沉淀池，完成固液分离，去除铜离子；
(5)第一沉淀池中的上清液流入调酸池，采用盐酸调节pH值至4.5；
(6)调酸后的废水进入芬顿池，投加芬顿试剂，所述芬顿试剂的投加比例为n(H2O2:COD)＝2:1，n(H2O2：Fe2+)＝5:1，利用芬顿试剂产生的·OH自由基的强氧化性氧化降解污染物；
(7)芬顿池中反应后的废水混合液进入调碱池，采用氢氧化钠调节pH值至10.5；
(8)调碱后的废水进入第二沉淀池，投加沉淀剂聚乙烯酰胺进行沉淀，完成固液分离；
(9)第二沉淀池中的上清液流入中和池，采用盐酸调节pH值至中性；
(10)中和池中的水进入第三反应池，投加普通小球藻(Chlorella vulgaris)，所述普通小球藻按干重0.8g/m3投加，利用普通小球藻对氮和铜的吸收作用去除废水中的氨氮和铜；
(11)第三反应池中的水进入第三沉淀池，投加沉淀剂聚合氯化铝和聚乙烯酰胺进行沉淀，完成固液分离；
(12)第三沉淀池中的上清液流入第四反应池，投加漂浮植物凤眼莲(Eichhorniacrassipes(Mart.)Solms)，所述凤眼莲的投放量为35株/m2，利用凤眼莲对水中污染物的吸附作用进一步去除废水中的污染物；
(13)第四反应池中的水进入A/O池，经过硝化反硝化作用去除氨氮，利用活性污泥降解有机污染物；
(14)A/O池中的水进入第四沉淀池，投加沉淀剂聚合氯化铝和聚乙烯酰胺进行沉淀，完成固液分离；
(15)第四沉淀池中的上清液流入消毒池，经紫外消毒后进入排放池，最后达标排放。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都是属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种铜氨络合废水处理***，其特征在于：所述***按照废水的处理流程包括依次设置的调节池、第一反应池、第二反应池、第一沉淀池、调酸池、芬顿池、调碱池、第二沉淀池、中和池、第三反应池、第三沉淀池、第四反应池、A/O池、第四沉淀池、消毒池和排放池。
2.根据权利要求1所述的一种铜氨络合废水处理***，其特征在于：所述第四反应池为二级结构，一级池体深于二级池体。
3.根据权利要求1所述的一种铜氨络合废水处理***，其特征在于：所述A/O池为一体化池体，其水力停留时间比为A池：O池=1:3。
4.一种铜氨络合废水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将废水收集到调节池，搅拌使其混合均匀；
（2）将调节池的废水提升至第一反应池，投加重金属捕集剂，使铜氨络合物发生破络反应；
（3）第一反应池中的水流入第二反应池，投加沉淀剂并通过搅拌使其混合均匀；
（4）第二反应池中的混合液流入第一沉淀池，完成固液分离，去除铜离子；
（5）第一沉淀池中的上清液流入调酸池，调节pH值至酸性；
（6）调酸后的废水进入芬顿池，投加芬顿试剂，利用芬顿试剂产生的·OH自由基的强氧化性氧化降解污染物；
（7）芬顿池中反应后的废水混合液进入调碱池，调节pH值至碱性；
（8）调碱后的废水进入第二沉淀池，投加沉淀剂进行沉淀，完成固液分离；
（9）第二沉淀池中的上清液流入中和池，调节pH值至中性；
（10）中和池中的水进入第三反应池，投加藻剂，利用藻剂对氮和铜的吸收作用去除废水中的氨氮和铜；
（11）第三反应池中的水进入第三沉淀池，投加沉淀剂进行沉淀，完成固液分离；
（12）第三沉淀池中的上清液流入第四反应池，投加漂浮植物，利用漂浮植物对水中污染物的吸附作用进一步去除废水中的污染物；
（13）第四反应池中的水进入A/O池，经过硝化反硝化作用去除氨氮，利用活性污泥降解有机污染物；
（14）A/O池中的水进入第四沉淀池，完成固液分离；
（15）第四沉淀池中的上清液流入消毒池，经紫外消毒后进入排放池，最后达标排放。
5.根据权利要求4所述的一种铜氨络合废水处理工艺，其特征在于：所述重金属捕集剂为三巯基三嗪三钠盐，所述沉淀剂为聚合氯化铝或聚乙烯酰胺中的任意一种或是两种的组合，所述藻剂为普通小球藻，所述漂浮植物为凤眼莲或大薸中的任意一种或两种的组合。
6.根据权利要求5所述的一种铜氨络合废水处理工艺，其特征在于：所述调酸池中采用盐酸调节pH值，pH值的范围在3-4.5之间。
7.根据权利要求5所述的一种铜氨络合废水处理工艺，其特征在于：所述调碱池中采用氢氧化钠调节pH值，pH值的范围在9.5-11之间。
8.根据权利要求5所述的一种铜氨络合废水处理工艺，其特征在于：所述三巯基三嗪三钠盐与所述废水中铜离子的比例为n（三巯基三嗪三钠盐:铜）=1-3:3。
9.根据权利要求5所述的一种铜氨络合废水处理工艺，其特征在于：所述芬顿试剂的投加比例为n（H2O2:COD）=1-3:1，n（H2O2：Fe2+）=3-6:1。
10.根据权利要求5所述的一种铜氨络合废水处理工艺，其特征在于：所述第三反应池中，所述藻剂按干重0.5-1g/m3投加；所述第四反应池中，所述漂浮植物的投放量为25-40株/ m2。
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