TWI725782B - 含鉬廢水處理方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係為一種含鉬廢水處理方法及裝置，係將含鉬廢水引流至第一反應單元，並添加鐵鹽藥劑，及調整pH值至3~5，使廢水中的鉬與鐵離子反應形成較大顆粒的鉬酸鐵絮體，再將廢水引流至第一固液分離單元，進行固液分離，使廢水中鉬酸鐵絮體形成鉬酸鐵污泥，再將第一固液分離單元中的澄清液引流至第二反應單元，調整pH值至6~8，使廢水中的鐵離子反應形成較大顆粒的氫氧化鐵絮體，爾後將第二反應單元中的廢水引流至第二固液分離單元，進行固液分離，使廢水中的鐵離子絮體形成氫氧化鐵污泥，此時由於第二固液分離單元中的澄清液已移除鉬和鐵，因此可予以放流，再將第二固液分離單元中的氫氧化鐵污泥傳送至污泥溶解單元，並添加酸劑將氫氧化鐵污泥溶解，以獲得高濃度鐵離子溶解液，該高濃度鐵離子溶解液再回送至第一反應單元，以回收鐵離子再使用，提供鐵離子之部分使用來源，達到降低鐵鹽藥劑使用量及使用成本。

Description

含鉬廢水處理方法及裝置
本發明係為一種含鉬廢水處理方法及裝置，尤其是一種可以將含鉬廢水中之鐵離子回收再使用，並可減少廢水處理過程中產生污泥量之含鉬廢水處理方法及裝置。
在諸多的產業製造過程中會產生含鉬重金屬廢水之排放，例如光電產業TFT-LCD製造過程中之陣列(Array)段蝕刻會排放高濃度的含鉬(Molybdenum)重金屬廢水；又，不鏽鋼廠在製造過程中的酸洗製程也會產生含鉬重金屬廢水。目前對於含鉬廢水之處理方式，常見的方法有利用離子交換樹脂(Ion-exchange Resin)吸附及單段化學混凝(Chemical Coagulation)，但對於高濃度含鉬廢水若採用離子交換樹脂吸附處理會有高操作成本問題；又，若採用單段化學混凝則需要投入大量的鐵鹽(molysite)藥劑才能達到除鉬效果，因此除了會增加鐵鹽藥劑之使用成本外，處理過程中亦會產生大量污泥，增加污泥後續處理之成本。
本發明之目的，即在於改善上述習知含鉬廢水處理方法所存在之缺失，提供一種可將含鉬廢水中之鐵離子回收再使用，以降低鐵鹽藥劑使用量及使用成本之含鉬廢水處理方法及裝置。
本發明之另一目的，在於提供一種可減少處理過程中產生污 泥量，降低污泥後續處理成本之含鉬廢水處理方法及裝置。
為達到上述目的，本發明之含鉬廢水處理方法，包含有下列步驟：
(一)將含鉬廢水引流進入第一反應單元，並在第一反應單元中加入鐵鹽藥劑與廢水混合，同時在第一反應單元中加入pH值調整劑，將廢水的pH值調整至3~5，使廢水中含有大量的鐵離子與廢水中的鉬反應形成較大顆粒的鉬酸鐵絮體。
(二)將上述第一反應單元中的廢水引流進入第一固液分離單元，進行固液分離，使廢水中的鉬酸鐵絮體形成鉬酸鐵污泥，以將鉬酸鐵從廢水中分離出來。
(三)將上述第一固液分離單元中的澄清液引流進入第二反應單元，並在第二反應單元中加入pH值調整劑，將廢水的pH值調整至6~8，使廢水中的鐵離子反應形成較大顆粒的氫氧化鐵絮體。
(四)將上述第二反應單元中的廢水引流進入第二固液分離單元，進行固液分離，使廢水中的氫氧化鐵絮體形成氫氧化鐵污泥，以將氫氧化鐵從廢水中分離出來，此時由於第二固液分離單元中的澄清液已移除鉬和鐵，因此可予以放流。
(五)將上述第二固液分離單元中的氫氧化鐵污泥送至污泥溶解單元，並在污泥溶解單元中添加酸劑，將氫氧化鐵污泥溶解，以獲得高濃度鐵離子溶解液，再將該高濃度鐵離子溶解液回送至第一反應單元，提供鐵離子部分的使用來源，達到鐵離子回收再使用之目的。
上述含鉬廢水處理方法，進一步得包含有一高密度污泥處理 步驟，上述第二固液分離單元中的氫氧化鐵污泥可送至高密度污泥處理單元，並在高密度污泥處理單元中添加pH調整劑，將氫氧化鐵污泥pH值調整至pH>11，使污泥的密度上升，污泥量減少，再將該污泥送至第二反應單元中處理，使第二固液分離單元中的污泥漸漸形成高密度氧化氫氧化鐵污泥，而有助減少處理過程中產生污泥量，以降低污泥後續處理成本。
上述含鉬廢水處理方法，可透過以下含鉬廢水處理裝置來執行實現，該含鉬廢水處理裝置，包含有：第一反應單元，可將含鉬廢水引流進入第一反應單元，並在第一反應單元中加入鐵鹽藥劑與含鉬廢水混合，同時在第一反應單元中加入pH調整劑，將廢水的pH值調整至3~5，使廢水中含有大量的鐵離子可與廢水中的鉬反應形成較大顆粒的鉬酸鐵絮體；第一固液分離單元，可將上述第一反應單元中的廢水引流進入第一固液分離單元，進行固液分離，使廢水中的鉬酸鐵絮體形成鉬酸鐵污泥，以將鉬酸鐵從廢水中分離出來；第二反應單元，可將上述第一固液分離單元中的澄清液引流進入第二反應單元，並在第二反應單元中加入pH調整劑，將廢水的pH值調整至6~8，使廢水中的鐵離子反應形成較大顆粒的氫氧化鐵絮體；第二固液分離單元，可將上述第二反應單元中的廢水引流進入第二固液分離單元，進行固液分離，使廢水中的氫氧化鐵絮體形成氫氧化鐵污泥，以將氫氧化鐵從廢水中分離出來，此時由於第二固液分離單元中的澄清液已移除鉬和鐵，因此可予以放流；污泥溶解單元，可將上述第二固液分離單元中的氫氧化鐵污 泥送至污泥溶解單元，並在污泥溶解單元中添加酸劑，將氫氧化鐵污泥溶解，以獲得高濃度鐵離子溶解液，再將該高濃度鐵離子溶解液回送至第一反應單元，提供鐵離子部分的使用來源，達到鐵離子回收再使用之目的；上述含鉬廢水處理裝置，進一步得包含有一高密度污泥處理單元，上述第二固液分離單元中的氫氧化鐵污泥可送至高密度污泥處理單元，並在高密度污泥處理單元中添加pH調整劑，將氫氧化鐵污泥pH值調整至pH>11，使污泥中的密度上升，污泥量減少，再將該污泥送至第二反應單元中處理，使第二固液分離單元中的污泥漸漸形成高密度氧化氫氧化鐵污泥，而有助減少處理過程中產生污泥量，以降低污泥後續處理成本；藉由上述鉬廢水處理方法及裝置，可將廢水中的鉬去除，達到符合處理標準，並可回收鐵離子再使用，以降低鐵鹽藥劑使用量及使用成本，且可減少處理過程中產生污泥量，以降低污泥後續處理成本。
10:第一反應單元
20:第一固液分離單元
30:第二反應單元
40:第二固液分離單元
50:污泥溶解單元
60:高密度污泥處理單元
70:過濾單元
第1圖係本發明含鉬廢水處理方法及裝置之第一實施例示意圖。
第2圖係本發明含鉬廢水處理方法及裝置之第二實施例示意圖。
第3圖係本發明含鉬廢水處理方法及裝置之第三實施例示意圖。
有關本發明為達到目的所運用之技術手段及其構造，茲謹再配合第1圖至第3圖所示之實施例，詳細說明如下：係本發明含鉬廢水處理方法第一實施例，本發明之含鉬廢水處理方法，包含有下列步驟：
(一)將含鉬廢水引流進入第一反應單元10，並在第一反應單元10中加入鐵鹽(molysite)藥劑與廢水混合，同時在第一反應單元10中加入pH調整劑(例如：硫酸或鹽酸)，將廢水的pH值調整至3~5，使廢水中含有大量的鐵離子(Fe3+)與廢水中的鉬(Molybdenum)反應形成較大顆粒的鉬酸鐵絮體。
(二)將上述第一反應單元10中的廢水引流進入第一固液分離單元20，進行固液分離，使廢水中的鉬酸鐵絮體形成鉬酸鐵污泥，以將鉬酸鐵從廢水中分離出來。
(三)將上述第一固液分離單元20中的澄清液引流進入第二反應單元30，並在第二反應單元30中加入pH調整劑(例如：氫氧化鈉~或氫氧化鈣)，將廢水的pH值調整至6~8，使廢水中的鐵離子(Fe3+)反應形成較大顆粒的氫氧化鐵(Fe(OH)3)絮體；上述澄清液係指第一固液分離單元20中將鉬酸鐵汙泥分離出來後的廢水。
(四)將上述第二反應單元30中的廢水引流進入第二固液分離單元40，進行固液分離，使廢水中的氫氧化鐵(Fe(OH)3)絮體形成氫氧化鐵污泥，以將氫氧化鐵從廢水中分離出來，此時由於第二固液分離單元40中的澄清液已移除鉬和鐵，因此可予以放流；上述澄清液係指第二固液分離單元40中將氫氧化鐵汙泥分離出來後的廢水。
(五)將上述第二固液分離單元40中的氫氧化鐵(Fe(OH)3)污泥送至污泥溶解單元50，並在污泥溶解單元50中添加酸劑(例如：硫酸或鹽酸)，將氫氧化鐵(Fe(OH)3)污泥溶解，以獲得高濃度鐵離子溶解液，再將該高濃度鐵離子溶解液回送至第一反應單元10，提供鐵離子部分的使用來 源，達到鐵離子回收再使用之目的。
藉由上述含鉬廢水處理方法，可將廢水中的鉬去除至0.6mg/L以下，達到符合處理標準，並可達到回收鐵離子再使用之目的，以降低鐵鹽藥劑使用量及使用成本。
上述含鉬廢水處理方法，另一可行實施例，如第2圖所示，係進一步包含有一高密度污泥處理步驟，上述第二固液分離單元40中的氫氧化鐵(Fe(OH)3)污泥可送至高密度污泥處理單元(High Density Sludge，HDS)60，並在高密度污泥處理單元60中添加pH調整劑(例如：鹼液)，將氫氧化鐵污泥pH值調整至pH>11，使污泥的密度上升，污泥量減少，再將該高密度污泥送至第二反應單元30中處理，使第二固液分離單元40中的污泥漸漸形成高密度氧化氫氧化鐵(FeOOH)污泥，而有助減少處理過程中產生污泥量，以降低污泥後續處理成本。
上述含鉬廢水處理方法，另一可行實施例，如第3圖所示，係進一步包含有一過濾步驟，其可將第一固液分離單元20中的澄清液引流進入過濾單元70，以過濾懸浮於澄清液中的鉬酸鐵、鐵鹽微細顆粒，再將過濾後之澄清液引流進入第二反應單元30進行後續之處理，使廢水處理之最終結果更加完善。
上述過濾步驟，較佳之實施例，係該過濾單元70可透過逆洗方式將鉬酸鐵、鐵鹽微細顆粒洗出來，再將逆洗出來的水回送至第一反應單元10進行後續之處理。
上述含鉬廢水處理方法，可透過以下之含鉬廢水處理裝置來執行實現，該含鉬廢水處理裝置，如第1圖所示，包含有：
第一反應單元10，可將含鉬廢水引流進入第一反應單元10，並在第一反應單元10中加入鐵鹽(molysite)藥劑與含鉬廢水混合，同時在第一反應單元10中加入pH調整劑(例如：硫酸或鹽酸)，將廢水的pH值調整至3~5，使廢水中含有大量的鐵離子(Fe3+)與廢水中的鉬(Molybdenum)反應形成較大顆粒的鉬酸鐵絮體。
第一固液分離單元20，可將上述第一反應單元10中的廢水引流進入第一固液分離單元20，進行固液分離，使廢水中的鉬酸鐵絮體形成鉬酸鐵污泥，以將鉬酸鐵從廢水中分離出來。
第二反應單元30，可將上述第一固液分離單元20中的澄清液引流進入第二反應單元30，並在第二反應單元30中加入pH調整劑(例如：氫氧化鈉或氫氧化鈣)，將廢水的pH值調整至6~8，使廢水中的鐵離子(Fe3+)反應形成較大顆粒的氫氧化鐵(Fe(OH)3)絮體；上述澄清液係指第一固液分離單元20中將鉬酸鐵汙泥分離出來後的廢水。
第二固液分離單元40，可將上述第二反應單元30中的廢水引流進入第二固液分離單元40，進行固液分離，使廢水中的氫氧化鐵(Fe(OH)3)絮體形成氫氧化鐵污泥，以將氫氧化鐵從廢水中分離出來，此時由於第二固液分離單元40中的澄清液已移除鉬和鐵，因此可予以放流；上述澄清液係指第二固液分離單元40中將氫氧化鐵汙泥分離出來後的廢水。
污泥溶解單元50，可將上述第二固液分離單元40中的部分氫氧化鐵(Fe(OH)3)污泥送至污泥溶解單元50，並在污泥溶解單元50中添加酸劑(例如：硫酸或鹽酸)，將氫氧化鐵(Fe(OH)3)污泥溶解，以獲得高濃度鐵離子溶解液，再將該高濃度鐵離子溶解液回送至第一反應單元10，提供鐵 離子部分的使用來源，達到鐵離子回收再使用之目的。
藉由上述含鉬廢水處理裝置，可以執行實現上述含鉬廢水處理方法，將廢水中的鉬去除至0.6mg/L以下，達到符合處理標準，並可達到鐵離子回收再使用之目的，以降低鐵鹽藥劑使用量及使用成本。
上述含鉬廢水處理裝置，另一可行實施例，如第2圖所示，係進一步包含有一高密度污泥處理單元(High Density Sludge，HDS)60，上述第二固液分離單元40中的氫氧化鐵(Fe(OH)3)污泥可送至高密度污泥處理單元(High Density Sludge，HDS)60，並在高密度污泥處理單元60中添加pH調整劑(例如：鹼液)，將氫氧化鐵污泥pH值調整至pH>11，使污泥的密度上升，污泥量減少，再將該高密度污泥送至第二反應單元30中處理，使第二固液分離單元40中的污泥漸漸形成高密度氧化氫氧化鐵(FeOOH)污泥，而有助減少處理過程中產生污泥量，以降低污泥後續處理成本。
上述含鉬廢水處理裝置，另一可行實施例，如第3圖所示，係進一步包含有一過濾單元70，其可將第一固液分離單元20中的澄清液先引流進入過濾單元70，以過濾懸浮於澄清液中的鉬酸鐵、鐵鹽微細顆粒，再將過濾後之澄清液引流進入第二反應單元30進行後續之處理，使廢水處理之最終結果更加完善。
上述過濾單元70，較佳之實施例，係該過濾單元70可透過逆洗方式將鉬酸鐵、鐵鹽微細顆粒洗出來，再將逆洗出來的水回送至第一反應單元10進行後續之處理。
由是，從以上所述可知，本發明之含鉬廢水處理方法及其裝置，確能達到發明之目的，將含鉬廢水中的鉬去除，符合污水處理標準， 並回收鐵離子再使用，降低鐵鹽藥劑使用成本，且減少污泥產生量，降低污泥後續處理成本；因此，本發明確具有顯著之進步性，且其含鉬廢水處理方法及裝置確為未曾有過，誠已符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請，並祈賜專利為禱，至感德便。
惟以上所述，僅為本發明之可行實施例，該實施例主要僅在於用以舉例說明本發明為達到目的所運用之技術手段及其構造，因此並不能以之限定本發明之保護範圍，舉凡依本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化或修飾，皆應仍屬本發明所涵蓋之保護範圍者。
10:第一反應單元
20:第一固液分離單元
30:第二反應單元
40:第二固液分離單元
50:污泥溶解單元

Claims (8)

  1. 一種含鉬廢水處理方法，包含有：(一)將含鉬廢水引流進入第一反應單元，並在第一反應單元中加入鐵鹽藥劑與廢水混合，同時在第一反應單元中加入pH值調整劑，將廢水的pH值調整至3~5，使廢水中含有大量的鐵離子與廢水中的鉬反應形成較大顆粒的鉬酸鐵絮體；(二)將上述第一反應單元中的廢水引流進入第一固液分離單元，進行固液分離，使廢水中的鉬酸鐵絮體形成鉬酸鐵污泥，將鉬酸鐵從廢水中分離出來；(三)將上述第一固液分離單元的澄清液引流進入第二反應單元，並在第二反應單元中加入pH值調整劑，將廢水的pH值調整至6~8，使廢水中的鐵離子反應形成較大顆粒的氫氧化鐵絮體；上述澄清液係指第一固液分離單元中將鉬酸鐵汙泥分離出來後的廢水；上述澄清液係指第一固液分離單元中將鉬酸鐵汙泥分離出來後的廢水；(四)將上述第二反應單元中的廢水引流進入第二固液分離單元，進行固液分離，使廢水中的氫氧化鐵絮體形成氫氧化鐵污泥，將氫氧化鐵從廢水中分離出來，該第二固液分離單元中的澄清液則可予以放流；上述澄清液係指第二固液分離單元中將氫氧化鐵汙泥分離出來後的廢水；(五)將上述第二固液分離單元中的氫氧化鐵污泥送至污泥溶解單元，並在污泥溶解單元中添加酸劑，將氫氧化鐵污泥溶解，以獲得鐵離子溶解液，再將該鐵離子溶解液回送至第一反應單元，提供鐵離子部分的使用來源，達到鐵離子回收再使用之目的。
  2. 如請求項1所述之含鉬廢水處理方法，進一步包含有一高密度污泥處理單元，上述第二固液分離單元中的氫氧化鐵污泥可送至高密度污泥處理單元，並在高密度污泥處理單元中添加pH調整劑，將氫氧化鐵污泥pH值調整至pH>11，使污泥中的密度上升，污泥量減少，該污泥可再送至第二反應單元中處理。
  3. 如請求項1所述之含鉬廢水處理方法，進一步包含有一過濾步驟，其可將第一固液分離單元中的澄清液先引流進入過濾單元，以過濾懸浮於澄清液中的鉬酸鐵、鐵鹽微細顆粒，再將過濾後之澄清液引流進入第二反應單元進行後續之處理。
  4. 如請求項3所述之含鉬廢水處理方法，其中該過濾步驟可透過逆洗方式可將鉬酸鐵、鐵鹽微細顆粒洗出來，再將逆洗出來的水回送至第一反應單元進行後續之處理。
  5. 一種含鉬廢水處理裝置，包含有：第一反應單元，可將含鉬廢水引流進入第一反應單元，並在第一反應單元中加入鐵鹽藥劑與廢水混合，同時在第一反應單元中加入pH值調整劑，將廢水的pH值調整至3~5，使廢水中含有大量的鐵離子與廢水中的鉬反應形成較大顆粒的鉬酸鐵絮體；第一固液分離單元，可將上述第一反應單元中的廢水引流進入第一固液分離單元，進行固液分離，使廢水中的鉬酸鐵絮體形成鉬酸鐵污泥，將鉬酸鐵從廢水中分離出來；第二反應單元，可將上述第一固液分離單元的澄清液引流進入第二反應單元，並在第二反應單元中加入pH值調整劑，將廢水的pH值調整至6 ~8，使廢水中的鐵離子混凝形成較大顆粒的氫氧化鐵絮體；第二固液分離單元，可將上述第二反應單元中的廢水引流進入第二固液分離單元，使廢水中的氫氧化鐵形成氫氧化鐵污泥，該第二固液分離單元中的澄清液則可予以放流；污泥溶解單元，可將上述第二固液分離單元中的氫氧化鐵污泥送至污泥溶解單元，將該氫氧化鐵污泥溶解，以取得鐵離子溶解液，再將該鐵離子溶解液回送至第一反應單元，提供鐵離子部分的使用來源，達到鐵離子回收再使用之目的。
  6. 如請求項5所述之含鉬廢水處理裝置，進一步包含有一高密度污泥處理單元，上述第二固液分離單元中的氫氧化鐵污泥可送至高密度污泥處理單元，並在高密度污泥處理單元中添加pH調整劑，將氫氧化鐵污泥pH值調整至pH>11，使污泥中的密度上升，污泥量減少，該污泥可再送至第二反應單元中處理。
  7. 如請求項5所述之含鉬廢水處理裝置，進一步包含有一過濾單元，上述第一固液分離單元中的澄清液可引流進入過濾單元，以過濾懸浮於澄清液中的鉬酸鐵、鐵鹽微細顆粒，再將過濾後之澄清液引流進入第二反應單元進行後續之處理。
  8. 如請求項7所述之含鉬廢水處理裝置，其中該過濾單元透過逆洗方式可將鉬酸鐵、鐵鹽微細顆粒洗出來，再將逆洗出來的水回送至第一反應單元進行後續之處理。
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