本發(fā)明涉及電鍍廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電鍍廢水零排放處理方法。
背景技術(shù)：
電鍍是利用電化學(xué)的方法對金屬和非金屬表面進(jìn)行裝飾、防護(hù)及獲得某些新的性質(zhì)的一種工藝過程，為保證電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量，使金屬鍍層具有平整光滑的良好外觀并與基體牢固結(jié)合，必須在鍍前把鍍件表面上的污物(油、銹、氧化皮等)徹底清洗干凈，并在鍍后把鍍件表面的附著液清洗干凈。因此，一般電鍍生產(chǎn)過程中必然排出大量的廢水。電鍍廢水的水質(zhì)、水量與電鍍生產(chǎn)的工藝條件、生產(chǎn)負(fù)荷、操作管理與用水方式等因素有關(guān)。電鍍廢水的水質(zhì)復(fù)雜，成分不易控制，其中含有的鉻、銅、鎳、鋅、金、銀、鎘等重金屬離子和氰化物等毒性較大，有些屬于致癌、致畸、致突變的劇毒物質(zhì)，對人類危害極大。
近年來，隨著人們對環(huán)境生活質(zhì)量要求的日益提高以及國家對環(huán)保重視的力度不斷加強(qiáng)，對電鍍廢水的處理及排放日趨嚴(yán)格，廢水回收要求也逐漸提高，環(huán)保已成為電鍍企業(yè)生存和發(fā)展的首要前提，國家通過出臺一系列政策措施和管理辦法，也表達(dá)了對電鍍廢水處理的決心。
目前，傳統(tǒng)的電鍍廢水處理方式是：先加堿調(diào)節(jié)pH，形成重金屬氫氧化物顆粒，然后投加聚合氯化鋁、三氯化鐵等絮凝劑，再投加聚丙烯酰胺等助凝劑，使其形成大的釩花，在沉淀池中進(jìn)行泥水分離。有時(shí)沉淀池出水重金屬仍不能達(dá)標(biāo)，在出水中再添加硫化鈉等試劑，然后再進(jìn)行膜過濾。傳統(tǒng)的處理工藝操作簡單、對操作人員要求比較低，出水中的重金屬含量基本可以達(dá)到GB21900-2008表2標(biāo)準(zhǔn)。但這種工藝缺點(diǎn)也比較明顯，占地面積大、藥劑投加量大、污泥產(chǎn)量高、處理成本高。尤其是，傳統(tǒng)工藝的處理效果不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生波動(dòng)，時(shí)常有不達(dá)標(biāo)的情況發(fā)生。目前的處理僅關(guān)注重金屬的排放，對有機(jī)物、氨氮、總磷等污染物的去除關(guān)注較少，傳統(tǒng)的處理工藝對水質(zhì)復(fù)雜的廢水仍不能對這些污染物進(jìn)行有效的處理；而且，現(xiàn)有技術(shù)的電鍍廢水的處理方法中對于廢水的回用也少有提及。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種高效率的電鍍廢水零排放處理系統(tǒng)及方法，這種廢水處理方法可以對酸性廢水、前處理廢水、含氰廢水和含鉻廢水、含鎳廢水、地面廢水進(jìn)行有效地綜合處理，同時(shí)還能夠?qū)μ幚砗蟮膹U水進(jìn)行回收利用，節(jié)省了電鍍過程中的用水成本。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
一種電鍍廢水零排放處理方法，包括以下步驟：
S1、分類收集酸性廢水、前處理廢水、含氰廢水和含鉻廢水、含鎳廢水、地面廢水；
S2、將所述的酸性廢水和前處理廢水經(jīng)管網(wǎng)收集后排入綜合廢水處理池；
將所述的含氰廢水依次通過一級破氰池和二級破氰池進(jìn)行二階段破氰處理后，所得的后處理含氰廢水排入所述綜合廢水處理池；
將所述的含鉻廢水依次通過鉻回收還原處理池、鉻回收絮凝處理池和鉻回收沉淀處理池，固液分離后，所得上層的后處理含鉻廢水排入所述綜合廢水處理池；
將所述的地面廢水依次通過破氰池和破鉻池進(jìn)行處理后排入所述綜合廢水處理池；
S3、將所述綜合廢水處理池中的綜合廢水排入綜合物化反應(yīng)單元，對綜合廢水中的重金屬離子進(jìn)行去除，固液分離后得到綜合物化反應(yīng)后的綜合廢水；
S4、將S3所得的綜合物化反應(yīng)后的綜合廢水經(jīng)過一級砂濾器過濾后，排入生化反應(yīng)單元，對綜合物化反應(yīng)后的綜合廢水進(jìn)行氨氮、總氮、總磷、COD的去除，得到生化反應(yīng)后的綜合廢水；
S5、將S4所得的生化反應(yīng)后的綜合廢水經(jīng)過二級砂濾器過濾后，排入軟化樹脂罐進(jìn)行除鈣處理，之后排入超濾單元進(jìn)行大分子顆粒過濾處理，之后排入反滲透單元進(jìn)行脫鹽處理，反滲透產(chǎn)水進(jìn)入一級全離子交換樹脂塔進(jìn)行一級吸附，反滲透濃水排入碟管式膜處理單元進(jìn)行高倍濃縮處理，碟管式膜處理單元產(chǎn)水進(jìn)入二級全離子交換樹脂塔進(jìn)行二級吸附，碟管式膜處理單元濃水進(jìn)入蒸發(fā)濃縮單元進(jìn)行蒸干結(jié)晶，蒸干結(jié)晶后處理完成；
所述綜合物化反應(yīng)單元包括通過管道依次連接的pH初調(diào)池、微電解池、曝氣池、反應(yīng)池、絮凝池和沉淀池；
所述生化反應(yīng)單元包括通過管道依次連接的pH回調(diào)池、水解酸化池、缺氧池、好氧池、生化沉淀池和循環(huán)曝氣生物濾池；
所述一級全離子交換樹脂塔的進(jìn)水端還包括處理所述的含鎳廢水，所述的含鎳廢水在依次通過鎳回收絮凝池、鎳回收沉淀池、鎳回收過濾池后，進(jìn)入所述一級全離子交換樹脂塔進(jìn)行處理；
在其中一些實(shí)施例中，步驟S2中的所述一級破氰池的工藝參數(shù)為：氰酸鹽:氧化劑＝1:3～4；所述二級破氰池的工藝參數(shù)為：氰酸鹽:氧化劑＝1:4。
在其中一些實(shí)施例中，步驟S5中的所述超濾單元的工藝參數(shù)為：超濾膜的運(yùn)行方式為外壓式，超濾膜的孔徑范圍為0.01～0.1μm。
在其中一些實(shí)施例中，步驟S5中所述的一級吸附和二級吸附過程中產(chǎn)生的凈水通過管道通到回用水池。
在其中一些實(shí)施例中，步驟S5中所述一級全離子交換樹脂塔包括一級陽離子樹脂塔和一級陰離子樹脂塔。
在其中一些實(shí)施例中，步驟S5中所述二級全離子交換樹脂塔包括二級陽離子樹脂塔和二級陰離子樹脂塔。
進(jìn)一步的，所述一級陽離子樹脂塔和二級陽離子樹脂塔對Cu2+和Ni2+進(jìn)行去除，所述一級陰離子樹脂塔和二級陰離子樹脂塔對Cl-、SO42-、(CrO4)2-進(jìn)行去除。
基于上述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有的技術(shù)效果如下：
本發(fā)明提供的電鍍廢水零排放處理系統(tǒng)及方法，在參考傳統(tǒng)工藝方法上結(jié)合實(shí)際自主創(chuàng)新，有效地降低了廢水中的化學(xué)需氧量(COD)，有效地去除了廢水的氨氮總量和總磷量。
更重要的是，經(jīng)過處理后的廢水水質(zhì)達(dá)到了回用的要求，廢水處理后總量的80％可以回用到電鍍生產(chǎn)線使用，節(jié)省了水資源的損耗，杜絕了廢水污染物的排放，提高廢水處理效率和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，節(jié)能減排，減少對環(huán)境的污染。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的電鍍廢水零排放處理系統(tǒng)1000的模塊圖。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施方式。相反地，提供這些實(shí)施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。
需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
如圖1所示，為本發(fā)明一實(shí)施例的電鍍廢水零排放處理系統(tǒng)1000的示意圖，電鍍廢水零排放處理系統(tǒng)1000，由通過管道依次連接的綜合廢水處理池1100、綜合物化反應(yīng)單元1200、一級砂濾器1300、生化反應(yīng)單元1400、二級砂濾器1500、軟化樹脂罐1600、超濾單元1700、反滲透單元1800、全離子交換單元、碟管式膜處理單元1900和蒸發(fā)濃縮單元2000構(gòu)成；
綜合廢水處理池1100前還設(shè)有通過管道依次連接的一級破氰池1010和二級破氰池1011，二級破氰池1011的出水端通過管道與綜合廢水處理池1100的進(jìn)水端相連接；
綜合廢水處理池1100前還設(shè)有通過管道依次連接的鉻回收還原處理池1020、鉻回收絮凝處理池1021和鉻回收沉淀處理池1022，鉻回收沉淀處理池1022的出水端通過管道與綜合廢水處理池1100的進(jìn)水端相連接；
綜合廢水處理池1100前還設(shè)有通過管道依次連接的破氰池1030和破鉻池1031，破鉻池1031的出水端通過管道與綜合廢水處理池1100的進(jìn)水端相連接；
綜合物化反應(yīng)單元1200包括通過管道依次連接的pH初調(diào)池1210、微電解池1220、曝氣池1230、反應(yīng)池1240、絮凝池1250和沉淀池1260；
生化反應(yīng)單元1400包括通過管道依次連接的pH回調(diào)池1410、水解酸化池1420、缺氧池1430、好氧池1440、生化沉淀池1450和循環(huán)曝氣生物濾池1460；
全離子交換單元包括一級全離子交換樹脂塔1810和二級全離子交換樹脂塔1910；
一級全離子交換樹脂塔1810的進(jìn)水端前還設(shè)有通過管道依次連接的鎳回收絮凝池1040、鎳回收沉淀池1041、鎳回收過濾池1042。
超濾單元1700的超濾膜的孔徑范圍為0.01～0.1μm。
超濾單元1700的超濾膜的結(jié)構(gòu)為中空纖維式。
反滲透單元1800的產(chǎn)水端通過管道與一級全離子交換樹脂塔1810的進(jìn)水端相連接，反滲透單元1800的濃水端通過管道與碟管式膜處理單元1900的進(jìn)水端相連接。
碟管式膜處理單元1900的產(chǎn)水端通過管道與二級全離子交換樹脂塔1910的進(jìn)水端相連接，碟管式膜處理單元1900的濃水端通過管道與蒸發(fā)濃縮單元2000的進(jìn)水端相連接。
一級全離子交換樹脂塔1810和二級全離子交換樹脂塔1910的產(chǎn)水端分別通過管道與回用水池2100相連接。
一級全離子交換樹脂塔1810包括一級陽離子樹脂塔和一級陰離子樹脂塔。
二級全離子交換樹脂塔1910包括二級陽離子樹脂塔和二級陰離子樹脂塔。
上述電鍍廢水零排放處理系統(tǒng)處理電鍍廢水的方法，包括以下步驟：
S1、分類收集酸性廢水、前處理廢水、含氰廢水和含鉻廢水、含鎳廢水、地面廢水；酸性廢水主要來自酸活化、酸洗除銹等生產(chǎn)工序的清洗水；前處理廢水主要來自化學(xué)除油、電解除油后的清洗廢水，主要污染物有機(jī)物；含氰廢水主要來自氰化電鍍銀、金、銅工序的清洗水，主要污染物為氰化物及各類重金屬，如金、銀、銅等；含鉻廢水主要來自鍍鉻生產(chǎn)線、鈍化、等工序的清洗水，主要污染物為六價(jià)鉻、三價(jià)鉻等；含鎳廢水主要來自電鍍鎳、化學(xué)鍍鎳后的清洗廢水，主要污染物以酸性鎳及磷污染物為主，有機(jī)污染物其次；地面廢水主要來自車間清潔廢水，主要污染物有鉻、氰、鎳、銅等金屬離子污染物。
S2、將所述的酸性廢水和前處理廢水經(jīng)管網(wǎng)收集后排入綜合廢水處理池1100；
將所述的含氰廢水依次通過一級破氰池1010和二級破氰池1011進(jìn)行二階段破氰處理后，所得的后處理含氰廢水排入所述綜合廢水處理池1100；
破氰原理：
第一階段為不完全氧化將氰氧化成氰酸鹽：
CN+ClO+H2O——CNCl+2H
CNCl+2OH——CNO+Cl+H2O
CN與ClO反應(yīng)首先生成CNCl，再水解成CNO；其反應(yīng)速度取決于pH值、溫度和有效氯濃度，pH值越高，水溫越高，有效氯濃度越高則水解的速度越快，CNO的毒性僅為CN毒性的千分之一；
第二階段為完全氧化階段，將氰酸鹽進(jìn)一步氧化分解成二氧化碳和氮?dú)猓貉趸瘎┑耐都恿繛椋?/p>
第一階段CN:Cl2＝1:3～4
第二階段CN:Cl2＝1:4
兩階段合計(jì)CN:Cl2＝1:7～8；
將所述的含鉻廢水依次通過鉻回收還原處理池1020、鉻回收絮凝處理池1021和鉻回收沉淀處理池1022，固液分離后，所得上層的后處理含鉻廢水排入所述綜合廢水處理池1100；
將所述的地面廢水依次通過破氰池1030和破鉻池1031進(jìn)行處理后排入所述綜合廢水處理池1100；
S3、將綜合廢水處理池1100中的綜合廢水排入綜合物化反應(yīng)單元1200，綜合物化反應(yīng)單元1200包括pH初調(diào)池1210、微電解池1220、曝氣池1230、反應(yīng)池1240、絮凝池1250和沉淀池1260，綜合廢水依次通過上述處理池，將綜合廢水中的重金屬離子以及部分有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行去除，固液分離后得到物化反應(yīng)后的綜合廢水；
S4、將S3所得的物化反應(yīng)后的綜合廢水經(jīng)過一級砂濾器1300過濾后，排入生化反應(yīng)單元1400，生化反應(yīng)單元包括pH回調(diào)池1410、水解酸化池1420、缺氧池1430、好氧池1440、生化沉淀池1450和循環(huán)曝氣生物濾池1460，綜合廢水依次通過上述處理池，對物化反應(yīng)綜合廢水進(jìn)行氨氮、總氮、總磷、COD的去除，同時(shí)進(jìn)一步去除廢水中的有機(jī)物質(zhì)，得到生化反應(yīng)后的綜合廢水；
S5、將S4所得的生化反應(yīng)后的綜合廢水經(jīng)過二級砂濾器1500過濾后，排入軟化樹脂罐1600進(jìn)行除鈣處理，之后排入超濾單元1700進(jìn)行大分子顆粒過濾處理，超濾單元1700的超濾膜的孔徑范圍為0.01～0.1μm，超濾膜的材質(zhì)為聚偏氟乙烯，超濾膜的結(jié)構(gòu)為中空纖維式，超濾膜的運(yùn)行方式為外壓式；超濾是去除0.01～0.1μm之間污染物質(zhì)最有效的方法之一，使用超濾不但能去除幾乎所有的懸浮物，而且還能去除部分有機(jī)物，保持超濾產(chǎn)水持續(xù)穩(wěn)定在SDI<3，保證反滲透的長期穩(wěn)定運(yùn)行；之后排入反滲透單元1800進(jìn)行脫鹽處理，反滲透產(chǎn)水進(jìn)入一級全離子交換樹脂塔1810進(jìn)行一級吸附，一級全離子交換樹脂塔1810包括一級陽離子樹脂塔和一級陰離子樹脂塔，反滲透濃水排入碟管式膜處理單元1900進(jìn)行高倍濃縮處理，碟管式膜處理單元1900產(chǎn)水進(jìn)入二級全離子交換樹脂塔1910進(jìn)行二級吸附，二級全離子交換樹脂塔1910包括二級陽離子樹脂塔和二級陰離子樹脂塔，一級陽離子樹脂塔和二級陽離子樹脂塔對Cu2+和Ni2+進(jìn)行去除，所述一級陰離子樹脂塔和二級陰離子樹脂塔對Cl-、SO42-、(CrO4)2-進(jìn)行去除；所述一級全離子交換樹脂塔1810的進(jìn)水端還包括處理所述的含鎳廢水，所述的含鎳廢水在依次通過鎳回收絮凝池1040、鎳回收沉淀池1041、鎳回收過濾池1042后，進(jìn)入所述一級全離子交換樹脂塔1810進(jìn)行處理；碟管式膜處理單元1900濃水進(jìn)入蒸發(fā)濃縮單元2000進(jìn)行蒸干結(jié)晶，蒸干結(jié)晶后處理完成。一級全離子交換樹脂塔1810中的一級吸附過程和二級全離子交換樹脂塔1910中的二級吸附過程中產(chǎn)生的凈水通過管道回用到回用水池2100，回用水的水質(zhì)符合電鍍車間生產(chǎn)線的使用要求，這樣節(jié)省了水資源的損耗，杜絕了廢水污染物的排放，減少對環(huán)境的污染。
具體的，所述碟管式膜處理單元1900包括過濾膜片、導(dǎo)流盤、中心拉桿、高壓容器、法蘭、密封件和連接螺栓。碟管式膜處理單元1900的工作原理：廢水通過濾膜片與高壓容器的間隙到達(dá)膜處理單元底部，然后均勻布流進(jìn)入導(dǎo)流盤，在導(dǎo)流盤表面以雷達(dá)掃描方式流動(dòng)，從投幣式的切口進(jìn)入下一組導(dǎo)流盤和濾膜片，在整個(gè)膜柱內(nèi)呈渦流狀流動(dòng)，產(chǎn)水通過中心管排出膜處理單元。
經(jīng)過上述處理步驟，此時(shí)廢水中的絕大部分污染物質(zhì)得到了去除。
以上所述實(shí)施方式僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。