一種含釩和砷廢水的處理系統的製作方法

2023-12-04 16:44:36

一種含釩和砷廢水的處理系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種含釩和砷廢水的處理系統，該含釩和砷廢水的處理系統包括調節池(1)、反應裝置、分別連接到所述反應裝置的過濾裝置和汙泥處理裝置，所述反應裝置包括依次連通的第一反應池(3)、第二反應池(4)、第一沉澱池(5)、第三反應池(6)、第四反應池(7)和第二沉澱池(8)，所述調節池(1)與所述第一反應池(3)連通，所述反應裝置還包括酸性調節劑加藥裝置(31、61)、鹼性調節劑加藥裝置(41、71)、還原劑加藥裝置(32)、氧化劑加藥裝置(62)、沉澱劑加藥裝置(33、63)和助凝劑加藥裝置(72)。本實用新型提供的含釩和砷廢水的處理系統能有效去除廢水中的釩、砷等離子，實現廢水達標排放。
【專利說明】一種含釩和砷廢水的處理系統

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種廢水處理系統，特別是含fL和砷廢水的處理系統。

【背景技術】
[0002] 隨著科技進步和工業的不斷發展，產生的工業廢水水質也更加複雜，由於水中的 汙染物尤其是重金屬汙染會均是環保嚴格管控的指標，一旦進入水體中將會在環境中不斷 積累，並最終通過食物鏈危害人類的健康。釩屬於有毒金屬離子，釩在水體中主要以五價釩 為主，該五價釩離子的毒性最大，能夠溶於水中，通過飲水、食物等途徑進入人體，對身體健 康產生影響，導致急性、慢性中毒，對呼吸道有明顯的刺激作用，釩化物對腎臟、神經系統、 造血系統、心血管系統都有嚴重的損傷並導致明顯的病理變化。砷具有具有類金屬特性的 原生質毒物，具有廣泛的生物效應，現已被美國疾病控制中心和國際防癌研究機構確定為 第一類致癌物。
[0003] 在SCR脫硝催化劑再生過程中產生的廢水具有釩和砷濃度高特點，其中，釩汙染 物高達500mg/L，砷濃度高達1000mg/L，而汙水綜合排放標準要求砷排放濃度小於0. 5mg/ L，因此，必須在使該含釩及砷廢水進入水體前進行處理。目前處理含釩及砷廢水的處理方 法主要採用化學沉澱法，具體說處理含釩廢水主要是硫酸亞鐵還原沉澱法，處理含砷廢水 主要是三氯化鐵鹽沉澱法。


【發明內容】

[0004] 本實用新型的目的在於提供一種含釩和砷廢水的處理系統，以解決含釩和砷廢水 的達標排放問題。
[0005] 為實現上述目的，本實用新型提供了一種含釩和砷廢水的處理系統，該含釩和砷 廢水的處理系統包括調節池、反應裝置、分別連接到所述反應裝置的過濾裝置和汙泥處理 裝置，其特徵在於，所述反應裝置包括依次連通的第一反應池、第二反應池、第一沉澱池、第 三反應池、第四反應池和第二沉澱池，所述調節池與所述第一反應池連通，所述反應裝置還 包括酸性調節劑加藥裝置、鹼性調節劑加藥裝置、還原劑加藥裝置、氧化劑加藥裝置、沉澱 劑加藥裝置和助凝劑加藥裝置，其中，
[0006] 所述酸性調節劑加藥裝置與所述第一反應池和第三反應池連通，
[0007] 所述鹼性調節劑加藥裝置與所述第二反應池和第四反應池連通，
[0008] 所述還原劑加藥裝置與所述第一反應池連通，
[0009] 所述氧化劑加藥裝置與所述第三反應池連通，
[0010] 所述沉澱劑加藥裝置與所述第一反應池和第三反應池連通，
[0011] 所述助凝劑加藥裝置與所述第四反應池連通。
[0012] 在本實用新型的一個優選實施方案中，本實用新型處理系統中的過濾裝置包括依 次連通的第一中間水池、過濾器、產水池，所述第二沉澱池通過管道與所述第一中間水池連 通，所述第一中間水池通過提升泵與所述過濾器連通，所述產水池內的水通過提升泵送出。 作為進一步的限定，所述過濾器可通過反洗水泵與產水池連通，並且通過管道與調節池或 第一中間水池連通，以使用取自產水池內的產水進行過濾器的反洗，並將產生的反洗廢水 輸送到調節池或第一中間水池。作為進一步的限定，所述過濾器還配有通過管道與過濾器 連通的反洗氣擦洗系統。作為進一步的限定，所述過濾器包括單介質或多介質過濾器，所述 介質包括活性炭、石英砂、核桃殼、多孔陶粒、纖維球濾料中的一種或多種組合。
[0013] 在本實用新型的另一個優選實施方案中，本實用新型處理系統中的汙泥處理裝置 包括彼此連通的汙泥濃縮池、第二中間水池和汙泥脫水系統，所述第一沉澱池、第二沉澱池 分別通過汙泥泵與所述汙泥濃縮池連通，所述汙泥脫水系統包括汙泥脫水機，所述汙泥脫 水機產生的壓濾水通過管道輸送至所述第二中間水池，所述第二中間水池通過提升泵與所 述第三反應池或調節池連通。
[0014] 在本實用新型的另一個優選實施方案中，所述酸性調節劑包括硫酸、鹽酸、硝酸中 的一種或多種。所述還原劑包括硫酸亞鐵、氯化亞鐵中的一種或多種。所述沉澱劑包括三 氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵中的一種或多種，其用於捕捉所處理的廢水中存在的重金屬離子 如釩和砷離子。所述鹼性調節劑包括氫氧化鈣（也稱為石灰乳）、氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化 鉀中的一種或多種。所述氧化劑包括次氯酸鈉、雙氧水、臭氧中的一種或多種。所述助凝劑 包括聚丙烯醯胺（PAM)中的一種或多種。
[0015] 在本實用新型的另一個優選實施方案中，所述調節池內可設有機械攪拌裝置，並 配有液位控制儀。
[0016] 在本實用新型的另一個優選實施方案中，所述第一反應池、第二反應池、第三反應 池、第四反應池內設置pH檢測裝置、攪拌裝置。
[0017] 在本實用新型的另一個優選實施方案中，所述第一中間水池、第二中間水池、產水 池內設有液位控制儀。
[0018] 在本實用新型的另一個優選實施方案中，所述調節池通過提升泵與所述第一反應 池連通。
[0019] 本上下文中提及的提升泵是在附圖中所示的第一、第二、第三、或者第四提升泵。
[0020] 由於上述技術方案的應用，本實用新型具有如下優點：本實用新型的處理含釩及 砷廢水的處理系統不僅結構簡單、投資運行成本低、自動化程度高，適合大規模的處理應 用，而且釩、砷去除效率高、處理後產生的渣量小，可用於連續、高效處理含釩、砷廢水，使該 類廢水能夠達標排放。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 下面結合附圖及具體實施例對本實用新型作更進一步詳細說明。
[0022] 圖1是根據本實用新型的含高濃度釩和砷廢水的處理系統的一個實施方案的示 意圖。
[0023] 圖2是根據本實用新型的含高濃度釩和砷廢水的處理系統的一個具體實施方案 的示意圖。
[0024] 附圖標記說明：
[0025] 1、調節池；2、第一提升泵；3、第一反應池；4、第二反應池；5、第一沉澱池；6、第三 反應池；7、第四反應池；8、第二沉澱池；9、第一中間水池；10、第二提升泵2 ;11、活性炭過 濾器；12、產水池；13、第三提升泵；14、反洗水泵；15、第一汙泥排汙泵；16、第二汙泥排汙 泵；17、汙泥濃縮池；18、第三汙泥排汙泵；19、汙泥脫水機；20、第二中間水池；21、第四提 升泵；22、空氣壓縮儲罐；31、酸性調節劑加藥裝置；32、還原劑加藥裝置；33、沉澱劑加藥裝 置；41、鹼性調節劑加藥裝置；61、酸性調節劑加藥裝置；62、氧化劑加藥裝置；63、沉澱劑加 藥裝置；71、鹼性調節劑加藥裝置；72、助凝劑加藥裝置。

【具體實施方式】
[0026] 現結合附圖來詳細闡述本實用新型。
[0027] 實施例1
[0028] 如圖1所示，本實施例提供一種含高濃度釩和砷廢水的處理系統，包括調節池、第 一反應池，第二反應池、第一沉澱池、第三反應池、第四反應池、第二沉澱池、汙泥濃縮池、第 一中間水池、第二中間水池、活性炭過濾器、產水池、汙泥脫水系統及配套加藥裝置。
[0029] 廢水進入調節池 1，調節池內配有機械攪拌裝置、液位控制儀，液位控制儀用於檢 測池內水池的高低，當液位控制儀檢測到池內水位低於標準水位時，與調節池連接的第一 提升泵2停止工作，當液位控制儀檢測到池內水位高於超高水位時，自動控制系統會報警。 所述調節池通過第一提升泵2與第一反應池3連通；第一反應池3內有pH檢測儀並與還原 劑加藥裝置32、沉澱劑加藥裝置33、酸性調節劑加藥裝置31連通。第一反應池3通過管道 與第二反應池4連通。
[0030] 第二反應池4內設置有pH檢測儀。該反應池的前端連接有鹼性調節劑加藥裝置 41。所述第二反應池4通過管道與第一沉澱池5連通。
[0031] 所述第一沉澱池5通過管道與第三反應池6連通，第三反應池內有pH檢測儀並與 氧化劑加藥裝置62、沉澱劑加藥裝置63、酸性調節劑加藥裝置61連通。所述的第三反應池 6通過管道與第四反應池7連通。
[0032] 第四反應池 7內設置有pH檢測儀，並且該反應池的前端連接有助凝劑加藥裝置 72、鹼性調節劑加藥裝置71。所述第四反應池7通過管道與第二沉澱池8連通。
[0033] 本領域技術人員可以理解的是，雖然在本實施例中採用了不同的附圖標記，但酸 性調節劑加藥裝置31和61可以是同一個裝置，鹼性調節劑41和71可以是同一個裝置，沉 澱劑加藥裝置33和63可以是同一個裝置。
[0034] 所述第四反應池通過管道與第一中間水池 9通過管道連通。第一中間水池 9內設 置液位控制儀，其功能與調節池1的液位控制儀的功能相同，用於檢測池內水位的高低。所 述中間水池9通過第二提升泵10與活性炭過濾器11連通。所述活性炭過濾器11通過管 道與產水池12連通，產水池內的合格達標廢水通過第三提升泵13排出。
[0035] 所述活性炭過濾器反洗水取自產水池 12內的產水，產水池 12通過反洗水泵14與 活性炭過濾器連通，以進行過濾器的反洗，反洗產生的廢水通過管道排往調節池重新處理。
[0036] 所述第一沉澱池5通過第一汙泥排汙泵15與汙泥濃縮池連通，所述第二沉澱池8 通過第二汙泥排汙泵16與汙泥濃縮池連通，所述汙泥濃縮池通過第三汙泥排汙泵18與脫 水機19連通，以將產生的汙泥輸送至脫水機19。汙泥濃縮池通過管道與第二中間水池20 連通，以將上清液輸送至第二中間水池20。脫水機通過管道與第二中間水池20連通，以使 產生的壓濾水輸送至第二中間水池20。第二中間水池20通過第四提升泵21與第三反應池 3連通。
[0037] 如圖1所示，本實施例的工藝過程如下：
[0038] 含釩及砷廢水首先進入調節池 1，在池內進行水量、水質調節。
[0039] 接著廢水經過第一提升泵2進入第一反應池3,還原劑加藥裝置、沉澱劑加藥裝置 及酸性調節劑加藥裝置向池內投加還原劑溶液、沉澱劑溶液、酸性調節劑溶液，使廢水中的 五價釩離子在酸性調節下與亞鐵離子發生氧化還原反應，將五價釩離子主要還原為四價釩 離子，用以降低釩離子在水中的毒性，同時將水中的亞鐵離子氧化為三價鐵離子。
[0040] 在第一反應池3內反應完全的廢水進入第二反應池4,鹼性調節劑加藥裝置向池 內投加鹼性調節劑溶液，用以調節水中的pH值。調節完pH後，水中的殘餘二價鐵離子及三 價鐵離子例如會水解生成Fe (0H)2、Fe (0H) 3膠體，該膠體是一種較好的共沉劑，具有較大的 吸附表面，能吸附包裹釩、砷的沉澱物。同時在水中又能生成釩酸鐵及水合物V0 2. χΗ20沉 澱、Fe (As02) 3 沉澱、Ca3 (As04)2、Ca3 (As03)2、FeAs03、FeAs04、Fe 2As205 沉澱等沉澱物。
[0041] 調節完pH後的廢水進入沉澱池5,廢水中大量的釩及砷化合物在池內沉澱下來， 沉澱的汙泥由第一汙泥排汙泵15排入汙泥濃縮池17。經過沉澱池5沉澱的上清液自流進 入第三反應池6,通過先加入氧化劑用於將水中殘餘的三價砷離子氧化為5價砷離子，然後 加入酸性調節劑和沉澱劑溶液。
[0042] 第三反應池 6反應完的廢水進入第四反應池 7，第四反應池 7內加入助凝劑和鹼性 調節劑溶液，鹼性調節劑溶液主要用於調節PH，助凝劑用於加速沉澱。
[0043] 第四反應池7內的廢水進入第二沉澱池8,第二沉澱池的主要作用是固液分離。固 液分離後的上清液進入第一中間水池9,底部汙泥通過第二汙泥排汙泵16排往汙泥濃縮池 17。
[0044] 第一中間水池 9主要是用於緩衝作用，第二提升泵10提供穩定的水源及增壓。經 過第二提升泵10增壓後的廢水進入多介質過濾器11，多介質過濾器11的作用主要是用於 去除水中殘餘的懸浮物及釩、砷等汙染物，用於起保障作用。經多介質過濾器過濾後的產水 通過管道輸送至產水池12內，產水池12的水已達到合格排放標準，可通過第三提升泵13 將產水送出。
[0045] 多介質過濾器11的運行到一定周期時需要定期對其進行反洗，以保證過濾效果， 過濾器的反洗採用水反洗配合空氣擦洗進行，過濾器的反洗水採用產水池12內的產水，反 洗後的反洗廢水通過管道排放調節池進行再處理，氣擦洗的起源來源於壓縮空氣儲罐22， 壓縮空氣儲罐內的空氣可採用廠內供氣，也可採用羅茨風機設備。
[0046] 汙泥濃縮池17的作用是進一步將汙泥進行進一步濃縮，濃縮後的汙泥經過第三 汙泥排汙泵輸送至壓濾機19進行脫水處理，壓濾機後產水脫水汙泥，可將脫水汙泥外運處 置。汙泥濃縮後產生的上清液及壓濾機產水的壓濾水分別通過管道輸送至第二中間水池20 進行儲存，第二中間水池20的作用是為第四提升泵21提供穩定的水源。第四提升泵21的 作用是增壓作用，保證將第二中間水池20內的水送往第三反應池3。
[0047] 實施例2
[0048] 如圖2所示，本實施例提供一種含高濃度釩和砷廢水的處理系統，其與實施例1的 處理系統基本相同，只是：
[0049] 其中的酸性調節劑加藥裝置31為硫酸加藥裝置，還原劑加藥裝置32為硫酸亞鐵 加藥裝置，沉澱劑加藥裝置33為三氯化鐵加藥裝置；
[0050] 其中的鹼性調節劑加藥裝置為石灰乳加藥裝置；
[0051] 其中的酸性調節劑加藥裝置61為硫酸加藥裝置，氧化劑加藥裝置62為次氯酸鈉 加藥裝置，沉澱劑加藥裝置63為三氯化鐵加藥裝置；
[0052] 其中的鹼性調節劑加藥裝置71為石灰乳加藥裝置，助凝劑加藥裝置72為PAM加 藥裝置。
【權利要求】
1. 一種含銀和砷廢水的處理系統，該含銀和砷廢水的處理系統包括調節池（1)、反應 裝置、分別連接到所述反應裝置的過濾裝置和汙泥處理裝置，其特徵在於，所述反應裝置包 括依次連通的第一反應池（3)、第二反應池（4)、第一沉澱池（5)、第三反應池（6)、第四反應 池（7)和第二沉澱池（8)，所述調節池（1)與所述第一反應池（3)連通，所述反應裝置還包 括酸性調節劑加藥裝置（31、61)、鹼性調節劑加藥裝置（41、71)、還原劑加藥裝置（32)、氧 化劑加藥裝置（62)、沉澱劑加藥裝置（33、63)和助凝劑加藥裝置（72)，其中， 所述酸性調節劑加藥裝置（31、61)與所述第一反應池（1)和第三反應池（6)連通， 所述鹼性調節劑加藥裝置（41、71)與所述第二反應池（4)和第四反應池（7)連通， 所述還原劑加藥裝置（32)與所述第一反應池（1)連通， 所述氧化劑加藥裝置（62)與所述第三反應池（6)連通， 所述沉澱劑加藥裝置（33、63)與所述第一反應池（1)和第三反應池（6)連通， 所述助凝劑加藥裝置（72)與所述第四反應池（6)連通。
2. 根據權利要求1所述的處理系統，其特徵在於，所述過濾裝置包括依次連通的第一 中間水池（9)、過濾器（11)、產水池（12)，所述第二沉澱池（8)通過管道與所述第一中間水 池（9)連通，所述第一中間水池（9)通過提升泵與所述過濾器（11)連通，所述產水池（12) 內的水通過提升泵送出。
3. 根據權利要求2所述的處理系統，其特徵在於，所述過濾器（11)可通過反洗水泵與 所述產水池（12)連通，並且通過管道與所述調節池（1)或所述第一中間水池（9)連通。
4. 根據權利要求2所述的處理系統，其特徵在於，所述過濾器（11)還配有通過管道與 所述過濾器（11)連通的反洗氣擦洗系統。
5. 根據權利要求2所述的處理系統，其特徵在於，所述過濾器（11)為單介質或多介質 過濾器。
6. 根據權利要求1所述的處理系統，其特徵在於，所述汙泥處理裝置包括彼此連通 的汙泥濃縮池（17)、第二中間水池（20)和汙泥脫水系統，所述第一沉澱池（7)、第二沉澱 池（8)分別通過汙泥泵與所述汙泥濃縮池（17)連通，所述汙泥脫水系統包括汙泥脫水機 (19) ，所述汙泥脫水機（19)通過管道與所述第二中間水池（20)連通，所述第二中間水池 (20) 通過提升泵與所述第三反應池（6)或調節池（1)連通。
7. 根據權利要求1-6中任一項所述的處理系統，其特徵在於，所述調節池（1)內設有機 械攪拌裝置，並配有液位控制儀。
8. 根據權利要求1-6中任一項所述的處理系統，其特徵在於，所述第一反應池（3)、第 二反應池（4)、第三反應池（6)、第四反應池（7)內設置pH檢測裝置、攪拌裝置。
9. 根據權利要求1-6中任一項所述的處理系統，其特徵在於，所述第一中間水池（3)、 第二中間水池（4)、產水池（12)內設有液位控制儀。
10. 根據權利要求1-6中任一項所述的處理系統，其特徵在於，所述調節池（1)通過提 升泵與所述第一反應池（3)連通。
【文檔編號】C02F9/04GK203946974SQ201420275324
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年5月27日 優先權日:2014年5月27日
【發明者】李春啟, 梅長松, 嶽子明, 宋學平, 蔡旭明, 劉俊峰, 陳愛平, 牟偉騰, 康善嬌 申請人:大唐國際化工技術研究院有限公司