CN114620889A

CN114620889A - 一种电镀综合废水零排放的处理***及其工艺

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Publication number: CN114620889A
Application number: CN202210217677.5A
Authority: CN
Inventors: 李鹏; 齐枫楠; 林健龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-03-07
Filing date: 2022-03-07
Publication date: 2022-06-14

Abstract

本发明提供一种电镀综合废水零排放的处理***及其处理工艺。本发明属于污水处理技术领域，涉及一种电镀综合废水零排放的处理***。包括有物化***、生化***、膜浓缩***、特殊预处理***、蒸发***，物化***、生化***、膜浓缩***、特殊预处理***、蒸发***依次连接。本发明能够在膜浓缩的高盐浓水进入到蒸发***前，通过预处理***对其进行处理，去除高盐浓水中影响蒸发的污染物，降低浓水的粘度，提高浓水的蒸发和结晶性，进入蒸发结晶***，得到副产盐，蒸发结晶的母液返回预处理***与膜浓缩高盐浓水混合，进行循环处理，去除母液中富集的污染物，使母液能够继续蒸发脱盐，从而实现蒸发***“零母液”，实现电镀综合废水的零排放。

Description

一种电镀综合废水零排放的处理***及其工艺

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种电镀综合废水零排放的处理***及其工艺。

背景技术

电镀是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是工业生产中常用的处理工艺，广泛应用于航空、航天、电器、装饰材料等行业。金属件在电镀前需要用酸、碱除油除锈，然后用大量的清水进行多次清洗，才能进入电镀工序；另外，电镀过程中要用到含铬、锌、铜、镍等重金属离子的镀液，电镀后需要用大量清水对镀件进行多次清洗，清洗干净的镀件才能烘干。这就使得电镀行业不仅用水量大，而且电镀废水成分相当复杂，废水中不仅含有大量的盐分，还含有表面活性剂及油类等有机物，以及铁、铬、锌、铜、镍等重金属离子，甚至还含致癌、致畸、致突变的氰化物等剧毒物质，对人类危害极大。基于此，对电镀综合废水的处理就相当重要，不仅能消除废水对环境的污染，还可以回收大量的水资源。

因各电镀生产线生产的产品不同，所用的电镀材料也不相同，产生的废水中污染物也各不相同，且每条生产线废水量和排放时间段也有差别，进而造成电镀综合废水具有水质水量变化大、污染物浓度高、污染物种类多的特点，一些废水呈现较强的生物难降解性，处理难度极大，加大了电镀废水的零排放额难度。同时，经过大量的调研发现，电镀废水使用常规的物化、生化、膜浓缩等工艺是能够实现部分中水回用的，但膜浓缩高盐浓水中所含污染物高，在蒸发过程中会在蒸发***内富集，使蒸发***出现结垢堵塞、泡沫量大、盐不结晶等问题，导致***不能正常运行，严重时还会造成蒸发***崩溃。由此来看，实现电镀废水零排放的技术瓶颈在于蒸发结晶***易崩溃以及富集大量难降解有机物的蒸发母液无法继续蒸发结晶的问题。

目前普遍采用的处理蒸发母液的方法有：高级氧化法、单效蒸发+烘干法、低温蒸发法、固化法、焚烧法等。高级氧化没有选择性，会优先氧化废水中易氧化、易降解的有机物，所以经过高级氧化法处理过的废水尽管表面上看COD数值可能有明显降低，但废水中还会残留大量的难降解有机物，这些难降解有机物进入蒸发***后就会富集，还会使蒸发***出现结垢堵塞、泡沫量大、盐不结晶等问题；单效蒸发+烘干法、低温蒸发法、固化法均只是对电镀废水中污染物进行浓缩，并没有对废水中包含的污染物进行处理，只能针对少量电镀废水进行过渡处理，并不能从根本上解决电镀废水的污染问题；另外，上述处理方法还存在着设备投资大、处理成本高的问题，处理后会产生大量的危废，而危废处置成本会更高，进一步加大了企业的负担。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种电镀综合废水零排放的处理***及其处理工艺，能够在膜浓缩后高盐浓水进入到蒸发***前，通过预处理***对其进行处理，去除浓水中影响蒸发的污染物，降低浓水的粘度，提高浓水的可蒸发性，进入蒸发结晶***，得到副产盐，蒸发结晶的母液返回预处理***与膜浓缩高盐浓水混合，进行循环处理，去除母液中富集的污染物，使母液能够继续蒸发脱盐，从而实现蒸发***“零母液”，真正实现电镀综合废水的零排放；

本发明的另一个目的在于提供一种电镀综合废水零排放的处理***及其处理工艺，工艺简单、***运行稳定、成本低、效率高。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种电镀综合废水零排放的处理***，包括有物化***、生化***、膜浓缩***、特殊预处理***、蒸发***，所述物化***、生化***、膜浓缩***、特殊预处理***、蒸发***依次连接。

进一步地，所述膜浓缩***与特殊预处理***之间还设置有调质池。经膜浓缩***得到的高盐浓水经调质池调质后进入到特殊预处理***。

进一步地，所述特殊预处理***与蒸发***之间还设置有滤液储罐，用于储存特殊预处理***得到的滤液。

进一步地，所述预处理***包括有专用药剂加药***、反应罐、板框压滤机，所述调质池、反应罐、板框压滤机、滤液储罐依次连接，所述专用药剂加药***与反应罐连接。

进一步地，所述蒸发***之后设置有稠厚器、离心机、母液罐，所述稠厚器、离心机、母液罐依次连接。滤液储罐中的滤液进入到蒸发***进行蒸发得到的蒸馏液(冷凝水)进入到生化***；蒸发***中的浓缩液排入稠厚器进一步浓缩结晶，稠厚器中的上清液溢流进入到母液罐，稠厚器中的浓缩液通过离心机进行脱盐处理，得到副产盐，离心的母液也进入母液罐，母液罐的母液返回到调质池与高盐浓水混合，进入特殊预处理***进行处理。

本发明提供一种电镀综合废水零排放的处理工艺，包括以下处理步骤：

S1：物化处理：将电镀综合废水进入物化***，将废水中的重金属离子和部分有机物分步沉淀，得到上清液，沉淀物经压滤，得到滤液和滤饼；

S2：生化处理：将物化后的上清液和滤液进入生化***，降低废水中的有机物和氨氮含量，得到上清液，沉淀物经压滤，得到滤液和滤饼；

S3：膜浓缩：将生化处理后的上清液和滤液进入膜浓缩***进行过滤，得到清水和高盐浓水；

S4：特殊预处理：将膜浓缩后的高盐浓水与蒸发结晶的母液混合，混合液进入特殊预处理***，加入特殊处理剂进行预处理，去除水中影响蒸发的污染物，压滤后得到滤饼和滤液；

S5：蒸发结晶：将S4中经过特殊预处理后得到的滤液进入蒸发***，进行蒸发结晶，得到蒸馏液、母液和副产盐；

S6：蒸馏液回流处理：将S5中蒸发得到的蒸馏液进入生化***处理；

S7：母液回流循环处理：将S5中蒸发结晶得到的母液与原高盐浓水混合进入特殊预处理***，进行循环处理；

进一步地，所述物化处理的包括有调节pH值、添加重金属离子捕捉剂、氧化还原、絮凝沉淀、气浮。

进一步地，所述生化处理包括有好氧、厌氧、污泥沉淀。

进一步地，所述膜浓缩包括有超滤膜、反渗透膜、超级反渗透膜，使过滤后的清水达到回用水标准，返回电镀生产线使用。

进一步地，所述S4中特殊药剂的包括有HAWP、双氰胺甲醛缩聚物、去离子水。按质量份数计，所述特殊药剂中HAWP占13-18份、双氰胺甲醛缩聚物占3-9份，去离子水占70-80份。在本发明中，特殊药剂由HAWP、双氰胺甲醛缩聚物组合形成网状结构，能够利用吸附、架桥原理，通过絮凝、络合作用，把废水中的悬浮物，尤其是溶解性不带电荷的难降解大分子有机物、胶状物和其他不明物质以固体的形式去除。

HAWP是一类物质，其分子链上可同时带阴、阳离子基团且含少量不同烃类疏水基团，特别是阳离子型聚丙烯酰胺疏水缔合型絮凝剂自带一部分疏水基团。该类物质由于疏水缔合作用而使聚合物分子链间的相互作用增强，从而有更强的吸附架桥作用，因此能获得更强的絮凝能力。疏水基团的引入还可增强HAWP与有机物的相互作用，在搅拌条件下，HAWP在水中扩散后，与水中的悬浮物、大分子有机物、胶体和微粒充分接触，分子链上有很多活性基团如-CONH2能与悬浮物、大分子有机物、胶体或颗粒形成氢键而结合，所以能吸附2个以上的胶体或微粒，降低絮体的亲水性，再借助自身的长链特征把胶体和微粒连接在一起，因此密度相对变大，便快速沉淀下来，实现去除水中胶体和微粒的目的；双氰胺-甲醛缩聚物溶于水后提供大量阳离子，可使胶体和微粒上的负电荷被中和而失稳，同时加入的絮凝剂因水解生产大量絮状物，吸附、网捕脱稳后的胶体和微粒，实现去除水中悬浮物、大分子有机物、胶体和微粒的目的。

在本发明中，HAWP(疏水缔合水溶性聚合物)的作用可分以下几个步骤：溶解(扩散)→吸附→架桥(网捕)→聚集→沉淀(分离)；双氰胺-甲醛缩聚物的作用可分以下几个步骤：溶解(扩散)→电荷中和→吸附→网捕→聚集→沉淀(分离)。

进一步地，所述HAWP为疏水缔合水溶性聚合物，所述双氰胺甲醛缩聚物为改性双氰胺甲醛缩聚物。

进一步地，在步骤S7中，所述S5中蒸发结晶得到的母液与原高盐浓水混合进入特殊预处理***，去除母液中富集的影响蒸发的污染物，过滤后得到滤饼和滤液，滤液进入蒸发结晶***继续蒸发。

本发明的有益效果在于，相对于现有技术：

首先，本发明的电镀综合废水零排放的处理工艺能够在膜浓缩的高盐浓水进入到蒸发***前，通过特殊预处理***对其进行处理，去除高盐浓水中影响蒸发的悬浮物、胶状物以及溶解性不带电荷的难降解大分子有机物，降低废水粘度，有效改善废水的蒸发和结晶性，减少影响蒸发的污染物富集，减轻蒸发***结垢堵塞和蒸发泡沫，降低蒸发温度，提高蒸发效率，提升结晶盐品质和结晶盐产量。减少母液中难降解有机物含量，大幅减少母液量；

其次，蒸发产生的母液返回前端与高盐浓水混合，在母液和高盐浓水的混合液中加入特殊处理剂，将混合液中难降解的大分子有机物、胶状物和其他不明物质以固体的形式去除，使混合液具备良好的可蒸发性，实现蒸发结晶***“零母液”，真正实现电镀综合废水零排放；

再次，本发明的处理工艺简单、***运行稳定、成本低、处理效率高。

附图说明

图1是本实施例1蒸发量的数据图。

图2是本实施例2蒸发量的数据图。

图3是本实施例3蒸发量的数据图。

图4是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例及附图1-4，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

步骤1：收集电镀综合废水，综合废水的PH值为12、电导率为12870μS/cm、铁离子的含量为1.2mg/L、铜离子的含量为1.6mg/L、镍离子的含量为1.5mg/L、铬离子的含量为529mg/L、锌离子的含量为9500mg/L；COD为8650mg/L、氨氮为25mg/L、浊度为18NTU；

步骤2：在废水中加入30％盐酸调节PH值为8.5，添加重金属离子捕捉剂和絮凝剂PAM，沉淀的污泥用板框压滤机压滤，得到滤饼，废水中的铁、铜、镍、铬、锌等重金属离子和部分有机物存在于滤饼中；物化后的上清液和滤液COD为2050mg/L、氨氮为46mg/L、浊度为10NTU；

步骤3：将物化后的上清液和滤液进入生化***，经过好氧、厌氧、污泥沉淀后，生化***出水的PH值为7.5、COD为68mg/L、氨氮为7mg/L、浊度为12NTU；

步骤4：将生化***出水进入膜***，经过超滤膜、反渗透膜、超级反渗透膜，得到清水和浓缩高盐浓水，清水水质指标为PH＝7.2、电导率＝60μS/cm、铁离子的含量为0.07mg/L、铜离子的含量为0.05mg/L、镍离子的含量为0.07mg/L、铬离子的含量为0.18mg/L、锌离子的含量为0.06mg/L、COD＝2.5mg/L、氨氮＝0.05mg/L、浊度为0.05NTU，返回电镀生产线使用；浓缩高盐浓水水质指标为PH＝7.2、COD＝720mg/L、氨氮＝14mg/L、油＝5.12mg/L、浊度为20NTU；

步骤5：配制特殊处理剂：在反应釜中加入70—80份去离子水，开启搅拌，开蒸汽加热，待釜内温度升至45℃—65℃时加入13—18份HAWP(疏水缔合水溶性聚合物)，维持45℃—65℃搅拌60分钟，再加入3—9份改性双氰胺甲醛缩聚物，继续搅拌30分钟，停止加热，开循环水降温至25℃—35℃停止搅拌；

步骤6：将膜浓缩高盐浓水与蒸发结晶的母液混合，加入0.7‰的特殊处理剂进行特殊预处理，去除水中影响蒸发的污染物，过滤后得到滤饼和滤液；滤液的水质指标为PH＝7.0、电导率＝170400μS/cm、COD＝360mg/L、氨氮＝14mg/L、油＝0.32mg/L、浊度为15NTU；

步骤7：将特殊预处理后的水进入三效蒸发结晶***进行蒸发结晶，得到蒸馏液、母液和副产盐；蒸馏液水质指标为PH＝8.6、电导率＝406μS/cm、COD＝110mg/L、氨氮＝11mg/L、浊度为2NTU；母液水质指标为PH＝7.5、COD＝970mg/L、氨氮＝26mg/L、浊度为260NTU；结晶盐作为副产盐出售；

步骤8：蒸发结晶***的蒸馏液进入生化***处理；

步骤9：蒸发结晶***的母液，进入特殊预处理***与膜浓缩高盐浓水混合，添加特殊处理剂去除母液中富集的影响蒸发的污染物，过滤后得到滤饼和滤液，滤液进入蒸发结晶***继续蒸发；滤液水质指标为PH＝7.2、COD＝720mg/L、氨氮＝14mg/L、油＝5.12mg/L、浊度为20NTU。

处理结果分析：

1、未处理的废水蒸发母液，全部外排处理；处理后的废水蒸发母液全部循环套蒸，没有母液外排；

2、处理后的结晶盐量比未处理的增加了35％；

3、未处理的蒸发***每月清洗时间总用时为6天，处理后的蒸发***每月清洗时间总用时为1.5天。

实施例2：

步骤1：收集电镀综合废水，综合废水的PH值为2.3、电导率为35800μS/cm、铁离子的含量为21000mg/L、铜离子的含量为8500mg/L、镍离子的含量为1560mg/L、铬离子的含量为83mg/L、锌离子的含量为9500mg/L；COD为7580mg/L、氨氮为25mg/L、浊度为17NTU；

步骤2：在废水中加入30％盐酸调节PH值为8.5，添加重金属离子捕捉剂和絮凝剂PAM，沉淀的污泥用板框压滤机压滤，得到滤饼，废水中的铁、铜、镍、铬、锌等重金属离子和部分有机物存在于滤饼中；物化后的上清液和滤液COD为1560mg/L、氨氮为65mg/L、浊度为12NTU；

步骤3：将滤液进入生化***，经过好氧、厌氧、污泥沉淀后，生化***出水的PH值为7.3、COD为30mg/L、氨氮为8mg/L、浊度为9NTU；

步骤4：将生化***出水进入膜***，经过超滤膜、反渗透膜、超级反渗透膜，得到清水和浓缩高盐浓水，清水水质指标为PH＝6.8、电导率＝58μS/cm、铁离子的含量为0.05mg/L、铜离子的含量为0.05mg/L、镍离子的含量为0.07mg/L、铬离子的含量为0.08mg/L、锌离子的含量为0.12mg/L、COD＝2.3mg/L、氨氮＝0.05mg/L、浊度为0.08NTU，返回电镀生产线使用；浓缩高盐浓水水质指标为PH＝7.1、COD＝330mg/L、氨氮＝17mg/L、油＝5.01mg/L、浊度为26NTU；

步骤6：将膜浓缩高盐浓水与蒸发结晶的母液混合，加入0.5‰的特殊处理剂进行特殊预处理，去除水中影响蒸发的污染物，过滤后得到滤饼和滤液；滤液的水质指标为PH＝7.2、电导率＝114300μS/cm、COD＝175mg/L、氨氮＝15mg/L、油＝0.36mg/L、浊度为16NTU；

步骤7：将预处理后的水进入三效蒸发结晶***进行蒸发结晶，得到蒸馏液、母液和副产盐；蒸馏液水质指标为PH＝6.8、COD＝355mg/L、氨氮＝8mg/L、浊度为2NTU；母液水质指标为PH＝7.8、COD＝1050mg/L、氨氮＝32mg/L、浊度为195NTU；结晶盐作为副产盐出售；

步骤8：蒸发结晶***的蒸馏液再进入生化***处理；

步骤9：蒸发结晶***的母液，进入特殊预处理***与膜浓缩高盐浓水混合，添加特殊处理剂去除母液中富集的影响蒸发的污染物，过滤后得到滤饼和滤液，滤液进入蒸发结晶***继续蒸发；滤液水质指标为PH＝7.2、COD＝175mg/L、氨氮＝15mg/L、油＝0.36mg/L、浊度为16NTU。

处理结果分析：

2、处理后的结晶盐量比未处理的增加了37％；

3、未处理的蒸发***每月清洗时间总用时为6.5天，处理后的蒸发***每月清洗时间总用时为2天。

实施例3：

步骤1：收集电镀综合废水，综合废水的PH值为3.8、电导率为25500μS/cm、铁离子的含量为3560mg/L、铜离子的含量为1690mg/L、镍离子的含量为3670mg/L、铬离子的含量为95mg/L、锌离子的含量为4580mg/L；COD为9650mg/L、氨氮为18mg/L、浊度为26NTU；

步骤2：在废水中加入30％盐酸调节PH值为8.5，添加重金属离子捕捉剂和絮凝剂PAM，用板框压滤机压滤，得到滤液和滤饼；滤液的COD为2950mg/L、氨氮为18mg/L、浊度为22NTU；废水中大部分的铁、铜、镍、铬、锌等重金属离子和部分有机物存在于滤饼中；

步骤3：将滤液进入生化***，经过好氧、厌氧、污泥沉淀后，生化***出水的PH值为7.4、COD为46mg/L、氨氮为6.5mg/L、浊度为19NTU；

步骤4：将生化***出水，经过超滤膜、反渗透膜、超级反渗透膜，得到滤液和浓缩液，滤液水质指标为PH＝7.3、COD＝16mg/L、氨氮＝4mg/L、浊度为2NTU，返回电镀生产线使用；浓缩液水质指标为PH＝7.5、COD＝450mg/L、氨氮＝12mg/L、油＝5.6mg/L、浊度为18NTU；

步骤6：将膜浓缩后的浓缩液，加入0.6‰的特殊处理剂进行特殊预处理，去除水中影响蒸发的污染物，过滤后得到滤饼和滤液；滤液的水质指标为PH＝7.2、COD＝145mg/L、氨氮＝11mg/L、油＝0.30mg/L、浊度为5NTU；

步骤7：将预处理后的水进入三效蒸发结晶***进行蒸发结晶，得到蒸馏液、母液和副产盐；蒸馏液水质指标为PH＝6.7、COD＝295mg/L、氨氮＝6mg/L、浊度为2NTU；母液水质指标为PH＝7.6、COD＝760mg/L、氨氮＝24mg/L、浊度为236NTU；结晶盐作为副产盐出售；

步骤8：蒸发结晶***的蒸馏液再进入生化***处理；

步骤9：蒸发结晶***的母液，进入特殊预处理***与原膜浓缩液混合，添加特殊处理剂去除其中富集的影响蒸发的污染物，过滤后得到滤饼和滤液，滤液进入蒸发结晶***继续蒸发；滤液水质指标为PH＝7.2、COD＝145mg/L、氨氮＝11mg/L、油＝0.30mg/L、浊度为5NTU。

处理结果分析：

2、处理后的结晶盐量比未处理的增加了32％；

3、未处理的蒸发***每月清洗时间总用时为7天，处理后的蒸发***每月清洗时间总用时为1.5天。

上实施例仅用于阐述本发明，而本发明的保护范围并非仅仅局限于以上实施例。所述技术领域的普通技术人员依据以上本发明公开的内容和各参数所取范围，均可实现本发明的目的。

Claims

1.一种电镀综合废水零排放的处理***，其特征在于，包括有物化***、生化***、膜浓缩***、特殊预处理***、蒸发***，所述物化***、生化***、膜浓缩***、特殊预处理***、蒸发***依次连接。

2.如权利要求1所述的一种电镀综合废水零排放的处理***，其特征在于，所述膜浓缩***与特殊预处理***之间还设置有调质池。

3.如权利要求2所述的一种电镀综合废水零排放的处理***，其特征在于，所述特殊预处理***与蒸发***之间还设置有滤液储罐，用于储存特殊预处理***处理得到的滤液。

4.如权利要求3所述的一种电镀综合废水零排放的处理***，其特征在于，所述预处理***包括有专用药剂加药***、反应罐、板框压滤机，所述调质池、反应罐、板框压滤机、滤液储罐依次连接，所述专用药剂加药***与反应罐连接。

5.如权利要求1所述的一种电镀综合废水零排放的处理***，其特征在于，所述蒸发***之后设置有稠厚器、离心机、母液罐，所述稠厚器、离心机、母液罐依次连接。

6.应用于如权利要求1-5任一所述处理***的一种电镀综合废水零排放的处理工艺，包括以下处理步骤：

S7：母液回流循环处理：将S5中蒸发结晶得到的母液与原高盐浓水混合进入特殊预处理***，进行循环处理。

7.如权利要求6所述的一种电镀综合废水零排放的处理工艺，其特征在于，所述物化处理的包括有调节pH值、添加重金属离子捕捉剂、氧化还原、絮凝沉淀、气浮。

8.如权利要求6所述的一种电镀综合废水零排放的处理工艺，其特征在于，所述生化处理包括有好氧、厌氧、污泥沉淀。

9.如权利要求6所述的一种电镀综合废水零排放的处理工艺，其特征在于，所述膜浓缩包括有超滤膜、反渗透膜、超级反渗透膜，使过滤后的清水达到回用水标准，返回电镀生产线使用。

10.如权利要求6所述的一种电镀综合废水零排放的处理工艺，其特征在于，所述S4中特殊药剂的包括有HAWP、双氰胺甲醛缩聚物、去离子水，按质量份数计，所述特殊药剂中HAWP占13-18份、双氰胺甲醛缩聚物占3-9份，去离子水占70-80份。