專利名稱：一種廢水處理系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于處理金屬冶煉廢水的系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
高濃度金屬冶煉廢水主要分為三大類，分別為火法冶煉廢水(鉛高爐回收法)、 濕法電解廢水以及濕法氰化物廢水。在冶煉金屬廢水的回收過程中耗用的主要材料有酸和堿，且金屬回收廢液中含有大量的重金屬污染物如銀、鉛、銅、鎳等離子，還有氰化物等有毒物質(zhì)。其中含有多種重金屬離子等污染物，成分復(fù)雜，且污染物濃度高、色度高、毒性大，它的超標(biāo)排放對(duì)人類、水產(chǎn)及農(nóng)作物都構(gòu)成了很大危害。目前，對(duì)金屬冶煉廢水僅進(jìn)行酸堿中和處理，而經(jīng)上述中和處理后，外排廢水中氰化物、COD及重金屬等指標(biāo)仍然很難達(dá)標(biāo)。發(fā)明人針對(duì)此種情況，已經(jīng)提出了一種廢水處理的系統(tǒng)，能夠達(dá)到對(duì)廢水處理效果好、且運(yùn)行成本也較低的目的。該廢水處理系統(tǒng)包括電凝模塊、預(yù)處理模塊和反滲透模塊。其中，電凝模塊主要是通過高壓高頻脈沖電絮凝裝置對(duì)金屬冶煉廢水中的重金屬離子進(jìn)行濾除并破除高濃度氰化物等，然后通過預(yù)處理模塊進(jìn)行初步凈化、分離和濃縮，以達(dá)到反滲透要求，再由反滲透模塊進(jìn)行進(jìn)一步凈化、分離和濃縮處理，最后得到部分滿足排放要求的水質(zhì)，以及部分剩余濃水。所述剩余濃水中含鹽量較高， 不利于回收利用，這就使得對(duì)金屬冶煉廢水的處理不夠完全，不能得到純度較高的可利用水質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，我們提出了一種廢水處理系統(tǒng)及其方法，以實(shí)現(xiàn)金屬冶煉廢水被處理后可得到潔凈度較高的可利用水質(zhì)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種廢水處理系統(tǒng)，包括用于濾除金屬冶煉廢水中的重金屬離子及破除高濃度氰化物的電凝模塊；用于將電凝處理模塊的出水進(jìn)行初步濃縮，以達(dá)到反滲透要求的預(yù)處理模塊；用于進(jìn)行二次濃縮處理的反滲透模塊；用于進(jìn)行深度濃縮處理的蒸發(fā)結(jié)晶模塊。優(yōu)選的，所述蒸發(fā)結(jié)晶模塊包括預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器、蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、汽液分離設(shè)備以及冷凝器。優(yōu)選的，所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)包括一效或多效蒸發(fā)器、蒸發(fā)結(jié)晶器、真空冷卻結(jié)晶器以及離心機(jī)。優(yōu)選的，所述汽液分離設(shè)備包括氣液分離器。優(yōu)選的，所述電凝模塊包括高壓高頻脈沖電絮凝裝置、化學(xué)反應(yīng)槽、絮凝槽、沉淀槽及澄清液槽。
優(yōu)選的，所述預(yù)處理模塊包括納米濃縮分離系統(tǒng)。優(yōu)選的，所述納米濃縮分離系統(tǒng)具體包括超濾膜凈化裝置或多介質(zhì)過濾器。優(yōu)選的，所述反滲透模塊包括一級(jí)或多級(jí)反滲透裝置。一種廢水處理方法，包括將所述金屬冶煉廢水經(jīng)電凝模塊進(jìn)行分離處理，獲取第一處理水質(zhì)；將所述第一處理水質(zhì)經(jīng)所述預(yù)處理模塊進(jìn)行預(yù)處理，獲取可以達(dá)到反滲透要求的第二處理水質(zhì)；將所述第二處理水質(zhì)進(jìn)行初步濃縮的反滲透處理，得到達(dá)標(biāo)水質(zhì)和剩余濃水；將所述剩余濃水進(jìn)行深度濃縮的蒸發(fā)結(jié)晶處理，得到可利用水質(zhì)。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法對(duì)經(jīng)過反滲透處理后的剩余濃水進(jìn)行深度凈化和濃縮，將剩余濃水中的離子通過結(jié)晶成固體的方式進(jìn)行分離，從而可以得到純度較高的可利用水質(zhì)，大大提高了回收利用率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所公開的一種廢水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例二所公開的一種廢水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例三所公開的一種廢水處理方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提出了一種廢水處理系統(tǒng)及其方法，以實(shí)現(xiàn)金屬冶煉廢水被處理后可得到潔凈度較高的可利用水質(zhì)。實(shí)施例一參見圖1，為本發(fā)明實(shí)施例一所公開的一種廢水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。該系統(tǒng)主要包括電凝模塊100、預(yù)處理模塊200、反滲透模塊300以及蒸發(fā)結(jié)晶模塊400。其中，電凝模塊100主要包括高壓高頻脈沖電絮凝裝置，該裝置是一種通過高電壓、小電流進(jìn)行水處理的設(shè)備，主要利用電化學(xué)原理，借助外加高電壓作用產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，從而對(duì)廢水中的有機(jī)或無機(jī)物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，進(jìn)而凝聚、浮除，將污染物從水中分離，可有效地取出電鍍綜合廢水中的Cr6+、CU2+、CN_、油，磷酸鹽以及C0D、SS與色度。使通過電凝模塊100可使廢水中的重金屬離子濾除并能夠破除高濃度氰化物等。預(yù)處理模塊200用于對(duì)電凝模塊100的出水進(jìn)行凈化、分離和初步濃縮，其目的在于改善供水條件，使供水達(dá)到反滲透模塊的進(jìn)水要求，從而保護(hù)反滲透裝置，并延長模的使用壽命。預(yù)處理模塊200主要包括納米濃縮分離系統(tǒng)，具體可采用超濾膜凈化裝置并結(jié)合阻垢劑加藥裝置等共同實(shí)現(xiàn)。其中，超濾是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，以超濾膜為過濾介質(zhì)，在一定壓力下，當(dāng)原液流過膜表面時(shí)，超濾膜表面密布的許多細(xì)小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進(jìn)液側(cè)，成為濃縮液，因而實(shí)現(xiàn)對(duì)原液的凈化、分離和濃縮的目的。超濾膜孔徑可在0. 2-1. Oum的范圍內(nèi)，優(yōu)選為0. 2-0. 5um,更優(yōu)選為0. 2-0. 4um, UF 膜材質(zhì)可以為聚偏氟乙烯(PVDF)，聚丙烯(PP)，聚氯乙烯(PVC)。上述超濾膜凈化裝置也可以采用多介質(zhì)過濾器來實(shí)現(xiàn)。反滲透模塊300用于對(duì)出水進(jìn)行進(jìn)一步凈化、分離和濃縮處理，主要包括一級(jí)或多級(jí)反滲透裝置，通過反滲透模塊300處理后可得到部分達(dá)標(biāo)排放的可利用水質(zhì)和部分含鹽量較高的剩余濃水。蒸發(fā)結(jié)晶模塊400通過對(duì)反滲透模塊300所產(chǎn)生的剩余濃水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，濾除水中的鹽類粒子，使出水得到深度凈化和濃縮，從而可以得到純凈度較高的可利用水質(zhì)。蒸發(fā)結(jié)晶模塊400主要包括預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器、蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、汽液分離設(shè)備以及冷凝器寸。常見的汽液分離設(shè)備包括汽液分離器、除霧器、旋液器和沉降罐，本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)選汽液分離器，汽液分離器可以分離出粒徑小于0. 1 μ m的微小液滴，典型的汽液分離器可以得到液體含量小于0. Olppm或更少的純凈氣體。蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)包括一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器或者是多效蒸發(fā)器，以及蒸發(fā)結(jié)晶器、 真空冷卻結(jié)晶器和離心機(jī)等。實(shí)施例二下面以一具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所提出的廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)地描述。本發(fā)明所提出的一種廢水處理系統(tǒng)可為圖2所示的系統(tǒng)，而不限于下述系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括廢水集水池1、高壓泵體2、高壓高頻脈沖電絮凝裝置3、緩沖池4、沉淀池5、澄清池6、超濾膜凈化裝置7、鼓風(fēng)機(jī)8、中和水池9、精密過濾器10、阻垢劑加藥裝置11、一級(jí)反滲透裝置12、濃水貯存池13、二級(jí)反滲透裝置14、回收水箱15、蒸汽發(fā)生器16、預(yù)熱器17、 蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)18、氣液分離器19、冷凝器20以及冷凝水池21。將待處理的廢水置于廢水集水池1中，通過高壓泵體2將待處理廢水通入高壓高頻脈沖電絮凝裝置3進(jìn)行電化學(xué)處理，以分離水中的污染物，將處理后的水質(zhì)通過緩沖池4 進(jìn)行緩沖后，進(jìn)入沉淀池5進(jìn)行沉淀，并將沉淀出的污染物進(jìn)行清除，同時(shí)，將沉淀后的水質(zhì)通入澄清池6靜置，通過澄清池6之后，可獲得第一處理水質(zhì)，再由高壓泵體2將所述第一處理水質(zhì)通入超濾膜凈化裝置7進(jìn)行超濾處理，得到第二處理水質(zhì)，將所述第二處理水質(zhì)通入中和水池9，中和水池9用于中和水質(zhì)的酸堿度，此處設(shè)置兩處高壓泵體，一處高壓泵體用于抽取所述第二處理水質(zhì)將超濾膜凈化裝置7進(jìn)行反洗，反洗后的水質(zhì)沖洗投入緩沖池4 ；另一處高壓泵體用于將所述第二處理水質(zhì)抽入精密過濾器10及阻垢劑加藥裝置11 進(jìn)一步進(jìn)行處理，使第二處理水質(zhì)達(dá)到反滲透要求。最后，高壓泵體將所述第二處理水質(zhì)通入反滲透裝置，反滲透裝置包括一級(jí)反滲透裝置12和二級(jí)反滲透裝置14，將經(jīng)反滲透裝置后得到可利用水質(zhì)通入回收水箱15，將剩余的濃水通入濃水貯存池13。經(jīng)高壓泵體將所述
5濃水通入預(yù)熱器17進(jìn)行加熱，并由蒸汽發(fā)生器16提供蒸汽，然后由蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)18進(jìn)行低溫真空濃縮，使?jié)馑械柠}類離子結(jié)晶為鹽類固體并進(jìn)行處理。蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)18可包括一效或多效蒸發(fā)器、蒸發(fā)結(jié)晶器、真空冷卻結(jié)晶器以及離心機(jī)等裝置。將結(jié)晶后的液體通入氣液分離器19進(jìn)行分離，所分離出的微小液滴再次通入蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)18進(jìn)行結(jié)晶，將分離后的蒸汽通入冷凝器20后得到冷凝水存放在冷凝水池21中。經(jīng)檢驗(yàn)，經(jīng)過上述系統(tǒng)所得到的冷凝水已達(dá)到接近純凈水的純度。實(shí)施例三本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種廢水處理的方法，參見圖3所示的流程示意圖，包括Si、將所述金屬冶煉廢水經(jīng)電凝模塊進(jìn)行分離處理，獲取第一處理水質(zhì)；電凝模塊100主要包括高壓高頻脈沖電絮凝裝置，該裝置是一種通過高電壓、小電流進(jìn)行水處理的設(shè)備，主要利用電化學(xué)原理，借助外加高電壓作用產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，從而對(duì)廢水中的有機(jī)或無機(jī)物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，進(jìn)而凝聚、浮除，將污染物從水中分離，可有效地取出電鍍綜合廢水中的Cr6+、CU2+、CN_、油，磷酸鹽以及C0D、SS與色度。使通過電凝模塊100可使廢水中的重金屬離子濾除并能夠破除高濃度氰化物等。S2、將所述第一處理水質(zhì)經(jīng)所述預(yù)處理模塊進(jìn)行初步濃縮的預(yù)處理，獲取可以達(dá)到反滲透要求的第二處理水質(zhì)；S3、將所述第二處理水質(zhì)進(jìn)行二次濃縮的反滲透處理，得到達(dá)標(biāo)水質(zhì)和剩余濃水；S4、將所述剩余濃水進(jìn)行深度濃縮的蒸發(fā)結(jié)晶處理，得到可利用水質(zhì)。剩余濃水中包含大量的鹽類離子，通過蒸發(fā)結(jié)晶處理使所述剩余濃水得到深度凈化和濃縮，從而可以得到純凈度較高的可利用水質(zhì)。本發(fā)明采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法對(duì)經(jīng)過反滲透處理后的剩余濃水進(jìn)行深度凈化和濃縮，將剩余濃水中的離子通過結(jié)晶成固體的方式進(jìn)行分離，從而可以得到純度較高的可利用水質(zhì)，大大提高了回收利用率。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括用于濾除廢水中的重金屬離子及破除高濃度氰化物的電凝模塊；用于將電凝處理模塊的出水進(jìn)行初步濃縮，以達(dá)到反滲透要求的預(yù)處理模塊；用于進(jìn)行二次濃縮處理的反滲透模塊；用于進(jìn)行深度濃縮處理的蒸發(fā)結(jié)晶模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)結(jié)晶模塊包括預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器、蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、汽液分離設(shè)備以及冷凝器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)包括一效或多效蒸發(fā)器、蒸發(fā)結(jié)晶器、真空冷卻結(jié)晶器以及離心機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3任一項(xiàng)所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述汽液分離設(shè)備包括氣液分離器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述電凝模塊包括高壓高頻脈沖電絮凝裝置、化學(xué)反應(yīng)槽、絮凝槽、沉淀槽及澄清液槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理模塊包括納米濃縮分離系統(tǒng)和阻垢劑加藥裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述納米濃縮分離系統(tǒng)具體包括超濾膜凈化裝置或多介質(zhì)過濾器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述反滲透模塊包括一級(jí)或多級(jí)反滲透裝置。
9.一種廢水處理方法，其特征在于，包括將所述金屬冶煉廢水經(jīng)電凝模塊進(jìn)行分離處理，獲取第一處理水質(zhì)；將所述第一處理水質(zhì)經(jīng)所述預(yù)處理模塊進(jìn)行預(yù)處理，獲取可以達(dá)到反滲透要求的第二處理水質(zhì)；將所述第二處理水質(zhì)進(jìn)行初步濃縮的反滲透處理，得到達(dá)標(biāo)水質(zhì)和剩余濃水；將所述剩余濃水進(jìn)行深度濃縮的蒸發(fā)結(jié)晶處理，得到可利用水質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廢水處理系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)包括用于濾除廢水中的重金屬離子及破除高濃度氰化物的電凝模塊；用于將電凝處理模塊的出水進(jìn)行初步濃縮，以達(dá)到反滲透要求的預(yù)處理模塊；用于進(jìn)行二次濃縮處理的反滲透模塊，以及用于進(jìn)行深度濃縮處理的蒸發(fā)結(jié)晶模塊。通過本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)金屬冶煉廢水被處理后能夠得到潔凈度較高的可利用水質(zhì)。
文檔編號(hào)C02F9/10GK102476885SQ201010560108
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者陳時(shí)全 申請(qǐng)人:昆山明寬環(huán)保節(jié)能科技有限公司