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铝制品生产废水处理系统及方法

文章来源:原创    时间: 2019/3/6 8:19:01

1.铝制品生产废水处理系统,其特征在于包括用于均化铝制品生产废水水量的调节池、用于进行中和反应的中和池、用于进行初次混凝沉淀反应的一级混凝沉淀槽、用于进行芬顿反应的芬顿反应槽和用于进行二次混凝沉淀反应的二级混凝沉淀槽,所述的调节池、中和池、一级混凝沉淀槽、芬顿反应槽和二级混凝沉淀槽从高至低依次依高程联通设置,二级混凝沉淀槽的出水口连接市政管网,调节池、中和池、一级混凝沉淀槽、芬顿反应槽和二级混凝沉淀槽分别与控制系统连接,且水量进出、反应用剂加入、反应用具动作和实时感应监测均通过控制系统统一协调控制。

  2.根据权利要求1所述的铝制品生产废水处理系统,其特征在于所述的调节池容纳规模为1至2天的铝制品生产废水水量。

  3.根据权利要求1所述的铝制品生产废水处理系统,其特征在于所述的中和池上装有均与控制系统连接的碱性药剂投加装置和PH传感器,碱性药剂投加装置中装入浓度为20%的NaOH溶液,控制系统控制根据PH 传感器的实时监测值对碱性药剂投加装置进行控制,将中和池的溶液PH值控制在6.8-7.3,中和池的水力停留时间不低于1h。

  4.根据权利要求1所述的铝制品生产废水处理系统,其特征在于所述的一级混凝沉淀槽上装有均与控制系统连接的混凝剂PAC投加装置和絮凝剂PAM投加装置,一级混凝沉淀槽划分为反应区和沉淀区,PAC投加装置和絮凝剂PAM投加装置装在反应区,反应区的混合液通过隔墙底部的穿孔花墙进入沉淀区,反应区设置潜水搅拌器,反应区与沉淀区容积比1:9-15,沉淀区的水力停留时间范围1.5-2.5h。

  5.根据权利要求4所述的铝制品生产废水处理系统,其特征在于所述的混凝剂PAC投加装置中装入浓度为30%的PAC溶液;絮凝剂PAM投加装置中装入浓度为0.2%的PAM溶液,PAC溶液投加量范围12-25ml/L,PAM溶液投加量范围2-4ml/L。

  6.根据权利要求1所述的铝制品生产废水处理系统,其特征在于所述的芬顿反应槽上安装均与控制系统连接的H2SO4溶液投加装置、Fe2+投加装置和H2O2投加装置,芬顿反应槽内安装均与控制系统连接的pH传感器和COD传感器,控制系统根据pH传感器的实时监测值对H2SO4溶液投加装置进行控制,将芬顿反应槽内溶液的pH值控制在2-4,并根据COD传感器的实时监测值与Fe2+/H2O2摩尔比的关系曲线对Fe2+投加装置和H2O2投加装置进行控制。

  7.根据权利要求6所述的铝制品生产废水处理系统,其特征在于Fe2+/H2O2摩尔比为1.0-2.5:1,H2SO4溶液投加装置中装入浓度为5%-15%的H2SO4溶液;Fe2+投加装置中装入浓度为15%-25%的硫酸亚铁溶液;H2O2投加装置中装入浓度为20%-40%的双氧水溶液。

  8.根据权利要求1所述的铝制品生产废水处理系统,其特征在于所述的二级混凝沉淀槽上安装均与控制系统连接的碱性投加装置和絮凝剂投加装置,二级混凝沉淀槽中安装与控制系统连接的PH传感器,碱性投加装置中装入NaOH溶液,絮凝剂投加装置中装入PAM溶液,二级混凝沉淀槽划分为反应区和沉淀区,碱性投加装置、絮凝剂投加装置和PH传感器均装在反应区,反应区的溶液通过隔墙底部的穿孔花墙进入沉淀区,反应区设置潜水搅拌器,反应区与沉淀区容积比1:12-24,沉淀区的水力停留时间范围2-4h。

  9.根据权利要求8所述的铝制品生产废水处理系统,其特征在于碱性投加装置中NaOH溶液的浓度为20%,控制系统根据PH感应器的实时监测值对碱性投加装置进行控制,将反应区内的溶液PH值控制在7-8,絮凝剂投加装置中PAM溶液的浓度为0.2%且投加量范围2-4ml/L。

  10.铝制品生产废水处理方法,其特征在于采用权利要求1至9任一项所述的铝制品生产废水处理系统进行废水处理,步骤如下:

  一、根据铝制品生产废水的单天水量,确定调节池、中和池、一级混凝沉淀槽、芬顿反应槽和二级混凝沉淀槽的容积;

  二、根据铝制品生产废水的PH值范围、污染物的种类、悬浮颗粒物的粒径范围确定调节池、中和池、一级混凝沉淀槽、芬顿反应槽和二级混凝沉淀槽中的水力停留时间;

  三、将调节池与铝制品生产废水出水口连接,通过控制系统控制调节池、中和池、一级混凝沉淀槽、芬顿反应槽和二级混凝沉淀槽的水量进出、反应用剂加入、反应用具动作和实时感应监测,使铝制品生产废水依次经过均化、中和、一级净化、芬顿反应和二级净化得到符合排污标准的废水排入市政管网中;

  四、处理过程中得到的所有沉淀废渣脱水后,送有资质的部门处置。

  说明书

  铝制品生产废水处理系统及方法

  技术领域

  本发明涉及一种铝制品生产废水处理系统及方法,用于对铝制品生产废水处理进行处理。

  背景技术

  铝制品生产废水源自铝制品加工过程中所产生清洗、活化及钝化废水和间歇不定时排放高浓度倒槽液。铝制品生产废水特征为:pH呈酸性,范围在4-6之间,成分复杂,主要污染物为COD和SS,不定期排放的倒槽液中COD和SS更高,是一种较难处理的工业废水。总之,铝制品生产废水,成分复杂,呈酸性,且水质波动较大,处理难度大,若不经处理直接排放则会对受纳环境带来严重的污染。

  铝制品生产废水处理方法主要包括物化、化学、生化处理方法。物化方法对颗粒污染物或与颗粒相关的有机污染物具有很好的去除效果,但产生大量的污泥;化学氧化法能将难降解复杂有机物氧化分解成可或易降解有机小分子,但是药剂成本很高,且操作过程复杂,难以推广运用;生化处理方法主要用于处理有机废水,且要求废水具有较好的可生化性。当前,根据铝制品生产废水的特点,缺乏针对性强,工艺简单,处理效果好、运行成本低的合理工艺。开发操作简单、处理效果好、运行成本低的铝制品生产废水高效处理系统显得尤为急迫和势在必行。

  检索到的相关制品生产废水处理的现有专利文献有:

  1、 CN 107698065 A,一种对铝制品生产中产生的污水的净化方法,从试剂的选择,试剂的投加浓度,pH值,反应温度,反应时间,搅拌速度等因素进行综合考量,达到投入少回报值高的目的,最终达到的效果为:Cr6+ 的去除率达到99 .99%,F- 的去除率达到99.96%,P043- 的去除率达到96.56%,S042- 的去除率达到99.12%,A13+ 的回收率达到99.99%,根据《污水综合排放标准》GB8978-1996规定,最终排放的净化后的废水中的各项离子浓度均都达到一级排放标准。

  2、 CN 105819593 A,一种工业铝制品生产产生的废水处理系统,包括原料池,原料池设置于地面之下,原料池的上方设置中和池以及支撑架,中和池与原料池之间设置有动力泵,中和池的上方设置有碱液池,碱液池与中和池之间设置有第一控制阀,中和池的液体出口联通有第一沉淀池,第一沉淀池位于支撑架的下方且第一沉淀池高于地面设置,第一沉淀池上设置有第一通流口,第一沉淀池与地面之间设置有压滤机,第一沉淀池与压滤机之间设置有第三控制阀。

  以上现有技术中的铝制品生产废水处理的方法或系统,处理工艺相对复杂而且运行成低较高,因此本发明所要解决的问题是开发一种工艺简单、处理效果好、运行成本低的去除铝制品工业生产废水的处理工艺系统。

  发明内容

  本发明提供的铝制品生产废水处理系统及方法,对铝制品生产废水依次经过均化、中和、一级净化、芬顿反应和二级净化得到符合排污标准的废水,工艺简单、处理效果好、运行成本低。

  为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:

  铝制品生产废水处理系统,其特征在于包括用于均化铝制品生产废水水量的调节池、用于进行中和反应的中和池、用于进行初次混凝沉淀反应的一级混凝沉淀槽、用于进行芬顿反应的芬顿反应槽和用于进行二次混凝沉淀反应的二级混凝沉淀槽,所述的调节池、中和池、一级混凝沉淀槽、芬顿反应槽和二级混凝沉淀槽从高至低依次依高程联通设置,二级混凝沉淀槽的出水口连接市政管网,调节池、中和池、一级混凝沉淀槽、芬顿反应槽和二级混凝沉淀槽分别与控制系统连接,且水量进出、反应用剂加入、反应用具动作和实时感应监测均通过控制系统统一协调控制。

  优选的,所述的调节池容纳规模为1至2天的铝制品生产废水水量。

  优选的,所述的中和池上装有均与控制系统连接的碱性药剂投加装置和PH传感器,碱性药剂投加装置中装入浓度为20%的NaOH溶液,控制系统控制根据PH 传感器的实时监测值对碱性药剂投加装置进行控制,将中和池的溶液PH值控制在6.8-7.3,中和池的水力停留时间不低于1h。

  优选的,所述的一级混凝沉淀槽上装有均与控制系统连接的混凝剂PAC投加装置和絮凝剂PAM投加装置,一级混凝沉淀槽划分为反应区和沉淀区,PAC投加装置和絮凝剂PAM投加装置装在反应区,反应区的混合液通过隔墙底部的穿孔花墙进入沉淀区,反应区设置潜水搅拌器,反应区与沉淀区容积比1:9-15,沉淀区的水力停留时间范围1.5-2.5h。

  优选的,所述的混凝剂PAC投加装置中装入浓度为30%的PAC溶液;絮凝剂PAM投加装置中装入浓度为0.2%的PAM溶液,PAC溶液投加量范围12-25ml/L,PAM溶液投加量范围2-4ml/L。

  优选的,所述的芬顿反应槽上安装均与控制系统连接的H2SO4溶液投加装置、Fe2+投加装置和H2O2投加装置,芬顿反应槽内安装均与控制系统连接的pH传感器和COD传感器,控制系统根据pH传感器的实时监测值对H2SO4溶液投加装置进行控制,将芬顿反应槽内溶液的pH值控制在2-4,并根据COD传感器的实时监测值与Fe2+/H2O2摩尔比的关系曲线对Fe2+投加装置和H2O2投加装置进行控制。

  优选的,Fe2+/H2O2摩尔比为1.0-2.5:1,H2SO4溶液投加装置中装入浓度为5%-15%的H2SO4溶液;Fe2+投加装置中装入浓度为15%-25%的硫酸亚铁溶液;H2O2投加装置中装入浓度为20%-40%的双氧水溶液。

  优选的,所述的二级混凝沉淀槽上安装均与控制系统连接的碱性投加装置和絮凝剂投加装置,二级混凝沉淀槽中安装与控制系统连接的PH传感器,碱性投加装置中装入NaOH溶液,絮凝剂投加装置中装入PAM溶液,二级混凝沉淀槽划分为反应区和沉淀区,碱性投加装置、絮凝剂投加装置和PH传感器均装在反应区,反应区的溶液通过隔墙底部的穿孔花墙进入沉淀区,反应区设置潜水搅拌器,反应区与沉淀区容积比1:12-24,沉淀区的水力停留时间范围2-4h。

  优选的,碱性投加装置中NaOH溶液的浓度为20%,控制系统根据PH感应器的实时监测值对碱性投加装置进行控制,将反应区内的溶液PH值控制在7-8,絮凝剂投加装置中PAM溶液的浓度为0.2%且投加量范围2-4ml/L。

  铝制品生产废水处理方法,其特征在于采用以上所述的铝制品生产废水处理系统进行废水处理,步骤如下:

  一、根据铝制品生产废水的单天水量,确定调节池、中和池、一级混凝沉淀槽、芬顿反应槽和二级混凝沉淀槽的容积;

  二、根据铝制品生产废水的PH值范围、污染物的种类、悬浮颗粒物的粒径范围确定调节池、中和池、一级混凝沉淀槽、芬顿反应槽和二级混凝沉淀槽中的水力停留时间;

  三、将调节池与铝制品生产废水出水口连接,通过控制系统控制调节池、中和池、一级混凝沉淀槽、芬顿反应槽和二级混凝沉淀槽的水量进出、反应用剂加入、反应用具动作和实时感应监测,使铝制品生产废水依次经过均化、中和、一级净化、芬顿反应和二级净化得到符合排污标准的废水排入市政管网中;

  四、处理过程中得到的所有沉淀废渣脱水后,送有资质的部门处置。

  发明的有益效果是:

  1、本发明的铝制品生产废水处理系统包括调节池、中和池、一级混凝沉淀槽、芬顿反应槽和二级混凝沉淀槽,调节池用于均化铝制品生产废水的水量,保持后续反应单元的稳定性,中和池用于对铝制品生产废水进行中和,将铝制品生产废水的PH值调整至6.8-7.3,一级混凝沉淀槽用于对废水进行初次混凝沉淀对除废水中的悬浮颗粒,芬顿反应槽用于去除废水中难降解有机污染物,二级混凝沉淀槽用于对废水进行二次混凝沉淀,除去芬顿反应出水中多余的铁盐,去除废水的细小悬浮颗粒,得到符合排污标准的废水排入市政管网中。

  2、铝制品生产废水处理系统调节池、中和池、一级混凝沉淀槽、芬顿反应槽和二级混凝沉淀槽分别与控制系统连接,且水量进出、反应用剂加入、反应用具动作和实时感应监测均通过控制系统统一协调控制,实现对废水处理的实时监测,并通过监测值控制各池的水力停留时间、反应用剂用量,提高处理效率,简化工艺过程。

  3、本发明对铝制品生产废水依次经过均化、中和、一级净化、芬顿反应和二级净化得到符合排污标准的废水,工艺简单,应用的反应用剂均为常用的化学用剂,运行成本低。

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