專利名稱：電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水的回收處理工藝，具體地說是指電鍍前處理有機(jī)廢水的回收處理工藝。
背景技術(shù)：
電鍍廢水的處理方法，按其性質(zhì)可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物法四大 類，而目前常用的處理方法有化學(xué)沉淀法、離子交換法、電解法、膜分離法、蒸發(fā)結(jié)晶 法等。電鍍廢水處理的關(guān)鍵技術(shù)在于分質(zhì)分流處理，就其沉淀PH值、氧化、還原性質(zhì)的 不同采取分而治之的化學(xué)處理措施，如采用膜回收技術(shù)回收酸銅、鎳，采用化學(xué)還原的 方法先將有毒的六價(jià)鉻廢水還原為微毒三價(jià)鉻廢水，采用加堿沉淀的方法處理綜合電鍍 廢水再回收水的處理工藝，等等。
由于在電鍍過程中使用了大量的酸、堿、重金屬、有機(jī)添加劑、表面活性劑等，隨 著表面處理技術(shù)的提高，其電鍍液中的有機(jī)添加劑成份也越復(fù)雜。就其目前通常的處理 工藝來說，可以實(shí)現(xiàn)銅鎳廢水的零排放和綜合廢水80%的回收率，盡管采用膜回收技術(shù)比 采用化學(xué)法來說已是電鍍廢水治理的一大跨越，但電鍍前處理廢水中大量的有機(jī)污染物 難以被化學(xué)的強(qiáng)化性降解去除，經(jīng)化學(xué)處理后仍殘留在廢水中，最終成為膜回收系統(tǒng)提 高回收率的障礙。
污水的生物處理技術(shù)已有100多年的歷史。長(zhǎng)期以來，污水生物處理技術(shù)以其特有 的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境優(yōu)勢(shì)， 一直是水處理的主要技術(shù)，在城市污水和工業(yè)有機(jī)廢水的處 理中發(fā)揮著重要的作用。污水的微生物處理是利用微生物的代謝反應(yīng)進(jìn)行的一種處理方 法，生物處理的目的是去除有機(jī)物和植物性營(yíng)養(yǎng)物，以及通過生物絮凝去除膠體顆粒， 主要機(jī)理是微生物代謝。微生物對(duì)工業(yè)廢水的處理目標(biāo)是去除或除低有機(jī)化合物、無機(jī) 化合物的濃度。
然而，由于電鍍廢水通常過酸或過堿，不符合生物法處理的酸堿性要求，因而生物法 在電鍍廢水的處理領(lǐng)域一直得不到有效應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，其主要目的在于克服目前電鍍前 處理廢水中大量的有機(jī)污染物難以被化學(xué)的強(qiáng)化性降解去除，經(jīng)化學(xué)處理后仍殘留在廢水 中，最終成為膜回收系統(tǒng)提高回收率的障礙的缺點(diǎn)。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，包括1)對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行PH值調(diào)節(jié)，PH值范 圍控制在7至9之間；2)對(duì)前一步驟的出水進(jìn)行預(yù)好氧處理，以生物選擇的方式使微生
物對(duì)廢水起到適應(yīng)性的效果；3)通過膜生物反應(yīng)器對(duì)前一步驟的出水進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)固 液分離；4)通過反滲透膜回收系統(tǒng)對(duì)前一步驟的出水進(jìn)行反滲透處理，使其符合回用電
鍍漂洗水的要求。
前述電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，進(jìn)一步包括在膜生物反應(yīng)器出水側(cè)加設(shè)紫 外光對(duì)其出水進(jìn)行殺菌。
前述電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，進(jìn)一步包括對(duì)膜生物反應(yīng)器的出水采用精 度為0. lum的精密過濾器進(jìn)行過濾。
前述電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，進(jìn)一步包括所述步驟i)中的ra值范圍
優(yōu)選為7.2至7.4。
前述電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，進(jìn)一步包括所述步驟2)中預(yù)好氧處理的 溶解氧以出口為準(zhǔn)保持在不低于2mg/L的程度，污泥沉降比控制在10 20%,混合液懸浮 固體濃度控制在2500-4500mg/L，污泥容積指數(shù)SVI值控制在70 100 mL/g。
前述電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，進(jìn)一步包括所述步驟3)膜生物反應(yīng)器混 合液懸浮固體濃度控制在8000 15000mg/L，溶解氧以出口為準(zhǔn)保持在不低于1. 5mg/L的 程度。
前述電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，進(jìn)一步包括所述步驟4)反滲透膜回收系 統(tǒng)最高進(jìn)水溫度小于或等于45°C，進(jìn)水PH范圍控制在3. 1-10. 0,進(jìn)水最高濁度小于或等 于1.0 NTU，進(jìn)水最高淤積密度指數(shù)SDI值小于或等于5，最高進(jìn)水自由氯小于或等于 0. lppm。所述步驟4)反滲透膜回收系統(tǒng)水溫優(yōu)選為25-40°C。
由上述對(duì)本發(fā)明的描述可知，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn) 一，將傳統(tǒng)的 生物法廢水處理技術(shù)引入到電鍍前處理有機(jī)廢水的治理中去，可實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)法不可降解的 有機(jī)物的去除；二，電鍍廢水生物法諸多不成功的案例，在于對(duì)過酸、過堿廢水的中和調(diào) 節(jié)力度不夠，本發(fā)明先將不合符生化系統(tǒng)PH值進(jìn)水要求的廢水調(diào)整至允許范圍內(nèi)，再進(jìn) 行生化處理，從而克服了此問題；三，本發(fā)明創(chuàng)造性地引入連續(xù)好氧+MBR的生化治理思 路，有助于生物好氧的預(yù)選擇、穩(wěn)定MBR生化池進(jìn)水水質(zhì)以及耐更高負(fù)荷廢水水質(zhì)沖擊。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的本質(zhì)是將膜生物反應(yīng)器(MBR)和膜回收水工藝(R0)相結(jié)合應(yīng)用于電鍍前 處理有機(jī)廢水的回收利用，下面說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。 該電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝包括以下幾個(gè)部分
一，ra值調(diào)節(jié)。
對(duì)待處理的有機(jī)廢水進(jìn)行PH值調(diào)節(jié)，PH值范圍控制在7至9之間。生化系統(tǒng)生物生 存所能允許的PH值范圍在7 9之間，最佳PH值在7.2 7.4之間，如PH值高于9或低 于4，都會(huì)使微生物的酶系統(tǒng)失活。在本實(shí)施方式中，采用PH在線監(jiān)控儀為廢水PH調(diào)節(jié) 自動(dòng)加藥，PH在線監(jiān)控儀采用雙重分析控制模式，原水PH值輸入控制系統(tǒng)后由中控系統(tǒng) 命令開啟加藥泵,執(zhí)行加酸、加堿程序，完成廢水PH值初次調(diào)節(jié)。為保證生化系統(tǒng)進(jìn)水 PH值在7.5-8.5的較佳PH范圍內(nèi)，而增設(shè)后道PH在線監(jiān)控儀，以進(jìn)一步確認(rèn)系統(tǒng)進(jìn)水 水質(zhì)，根據(jù)后道儀表數(shù)值對(duì)加藥量進(jìn)行適時(shí)調(diào)控。PH在線監(jiān)控儀為現(xiàn)有技術(shù)，在此不詳 細(xì)說明。
二，預(yù)好氧處理。
對(duì)前一步驟的出水進(jìn)行預(yù)好氧處理，以生物選擇的方式使微生物對(duì)廢水起到適應(yīng)性的 效果。
為使整個(gè)MBR生物系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)性、搞高對(duì)有機(jī)負(fù)荷和毒物廢水的抗沖擊能力，而增 設(shè)此預(yù)好氧系統(tǒng)。同時(shí)預(yù)好氧系統(tǒng)也是一生物選擇系統(tǒng)，系統(tǒng)進(jìn)水、出水、曝氣均采用連 續(xù)式運(yùn)行，能起到均衡水力、提高工藝穩(wěn)定性的作用。系統(tǒng)進(jìn)水則開始啟動(dòng)鼓風(fēng)曝氣，工藝控制參數(shù)為進(jìn)水ra值在7-9范圍內(nèi)，盡量調(diào)節(jié)ra至7.2-7.4最佳范圍；反應(yīng)池內(nèi)溶 解氧宜保持在不低于2mg/L的程度(以出口為準(zhǔn))；污泥沉降比SV3。=10-20%;混合液懸浮 固體濃度MLSSz2500-4500mg/L;污泥容積指數(shù)SVI值控制在70-100 mL/g。 三，膜生物反應(yīng)器(MBR)。
通過膜生物反應(yīng)器對(duì)前一步驟的出水進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)固液分離。
膜生物反應(yīng)器(MBR)是由分離膜與生物處理結(jié)合而成的一種新型、高效的污水處理技 術(shù)。其分離膜幾乎能將所有的微生物截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，使反應(yīng)內(nèi)的生物濃度提高，理 論上污泥齡可無限長(zhǎng)，出水有機(jī)物含量可降至最低。
膜生物反應(yīng)器(MBR)采用膜分離取代傳統(tǒng)的重力沉降過程，能實(shí)現(xiàn)高效的固液分離效 果，不論固體顆粒的沉降性能如何，均可完成固液分離過程，并且可以避免因生物體流失 而造成的系統(tǒng)失效。由于膜是將絕大部分生物截留在反應(yīng)器內(nèi)，因此反應(yīng)器內(nèi)可維持較高 的污泥質(zhì)量濃度，有利于世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物如硝化細(xì)菌的截留和生長(zhǎng)。
膜生物反應(yīng)器(MBR)和傳統(tǒng)的活性污泥工藝相比，其區(qū)別主要在于釆用微濾尤其是超 濾代替了二沉池，以此來來實(shí)現(xiàn)泥水的分離。膜的應(yīng)用所帶來的革新主要在兩個(gè)方面一 是出水不含懸浮固體；二是活性污泥濃度不受其沉淀性能的影響。
與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，MBR工藝具有如下特點(diǎn)出水水質(zhì)較好且穩(wěn)定，出水質(zhì)中 不含細(xì)菌、病毒寄生蟲卵等；工藝流程短，占地省，不需要設(shè)二沉池；利于世代時(shí)間長(zhǎng)的 細(xì)菌如硝化菌的繁殖，提高硝化速率；污泥濃度高，傳氧效率高，節(jié)省能耗；可使水力停 留時(shí)間和污泥齡分開，運(yùn)行控制靈活；反應(yīng)器的MLSS約為(1.5 3) X104mg/L，容積負(fù) 荷大，利于傳統(tǒng)法活性污泥法的改造；在MBR中同時(shí)進(jìn)行硝化與反硝化，效果較好，脫氮能 力強(qiáng)；剩余污泥量比常規(guī)活性污泥法少50 80%，利于處理。
本實(shí)施方式中，該膜生物反應(yīng)器(MBR)的反應(yīng)池為生化系統(tǒng)的核心部分，從預(yù)好氧池 溢出的泥水混合物在此階段進(jìn)行再次生化反應(yīng),該水池將出水水質(zhì)調(diào)控至其運(yùn)行的連續(xù)性 和間歇性，系統(tǒng)將膜分離與生物反應(yīng)容于一池，曝氣器設(shè)置于膜組件的下方，空氣擾動(dòng)在 膜表面產(chǎn)生錯(cuò)流，膠體顆粒在剪切的作用下離開膜表面，能起到減緩膜的污堵；系統(tǒng)出水 采用負(fù)壓抽出的出水方式。為保證膜生物反就器的正常運(yùn)行，就能夠?yàn)榛钚晕勰嗵峁┏渥愕难?。其工藝控制參?shù)為混合液懸浮固體濃度MLSS=8000 15000mg/L;反應(yīng)池內(nèi)溶解氧 宜保持在不低于1. 5mg/L的程度(以出口為準(zhǔn))。連續(xù)好氧加膜生物反應(yīng)器(MBR)的出水質(zhì)較好，由于膜孔徑一定，則簾式膜組件能 保證穩(wěn)定的出水水質(zhì)。出水濁度和SS均小于l,符合反滲透膜回收水系統(tǒng)(RO)進(jìn)水水 質(zhì)要求，因此反滲透膜回收水系統(tǒng)(R0)無需加設(shè)預(yù)處理UF系統(tǒng)?？紤]到膜生物反應(yīng)器 (MBR)系統(tǒng)出水可能還會(huì)含有少量微生物之故，則在出水側(cè)加設(shè)紫外光殺菌系統(tǒng)，以控 制過量微生物給反滲透膜回收水系統(tǒng)(RO)造成生物污染，出水再采用精度為0. lum精密 過濾器過濾，起到對(duì)反滲透膜回收水系統(tǒng)(R0)進(jìn)水保安過濾，以保障反滲透膜回收水系 統(tǒng)(R0)進(jìn)水水質(zhì)。四，反滲透膜回收水系統(tǒng)(R0)。通過反滲透膜回收系統(tǒng)對(duì)前一步驟的出水進(jìn)行反滲透處理，使其符合回用電鍍漂洗水 的要求。后道反滲透膜回收水系統(tǒng)(RO)設(shè)置的目的在于使系統(tǒng)產(chǎn)水達(dá)回用電鍍漂洗水之要求， 由于反滲透膜回收水系統(tǒng)(R0)產(chǎn)水為一級(jí)達(dá)標(biāo)排放放廢水,此時(shí)廢水需經(jīng)過深度凈化后 方可回用。系統(tǒng)最高進(jìn)水溫度《45'C，最優(yōu)為25-40'C;進(jìn)水ra范圍3.1-10.0;進(jìn)水最 高濁度《1.0NTU;進(jìn)水最高SDI《5 (15分鐘)；最高進(jìn)水自由氯《0. lppm。反滲透膜回收水系統(tǒng)(RO)設(shè)備隨溫度的變化其性能也會(huì)有較大變化，進(jìn)水水溫會(huì)造 成膜組件擴(kuò)散速率的變化，首先是產(chǎn)水量隨溫度降低而減少；其次是產(chǎn)水水質(zhì)隨溫度降低 而提高；再次是運(yùn)行壓力隨溫度降低而提高。根據(jù)膜性能設(shè)計(jì)參數(shù)推薦使用25'C 40'C 的運(yùn)行溫度為最佳溫度。在膜組件的選型方面則采用寬流道、超低壓、高脫鹽率、耐反復(fù)清洗、抗沖擊型的膜 組件。寬流道則可以增大單支膜元件的水通量、提高水對(duì)膜面的沖刷力度、減少結(jié)塘；超 低壓則說明系統(tǒng)對(duì)能耗要求較低、也較為環(huán)保，系統(tǒng)操作壓力為0. 7-1. 55mpa;高脫鹽率 則采用高致密性聚芳香族聚酸胺涂層的膜元件，其最高脫鹽率達(dá)99.75%，由于增加了單 支膜元件的水通量則系統(tǒng)的透過率和脫鹽率均較為恒定；膜元件耐化學(xué)清洗PH范圍在1-12，而PH值高的堿洗液更能有效地去除化學(xué)污染物、膠體污染物等；抗沖擊則是在系 統(tǒng)起動(dòng)時(shí)減緩瞬時(shí)壓力過高對(duì)膜組件造成的損傷，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)高壓泵時(shí)則采用延時(shí)慢開啟 的電控技術(shù)，在膜組件選型上則采用有設(shè)端板排氣槽的膜組件，以加快膜組件與壓力容器 間隙中排氣及進(jìn)水速度，所以可有效地實(shí)現(xiàn)雙向緩解系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)瞬時(shí)大流量進(jìn)水對(duì)膜系統(tǒng) 的沖擊，降低膜元的破壞率。在膜組件和排列組合方面根據(jù)最佳的濃透水比例布置，在設(shè)計(jì)中采用60%左右的單支 膜元件回收率，系統(tǒng)設(shè)計(jì)回收為99%，適當(dāng)采用濃水回流技術(shù)以進(jìn)一步提高RO膜系統(tǒng)的 回收率，能節(jié)省大量的水資源，對(duì)濃水的排放和回流均采用限量設(shè)計(jì)，使之能更有效地調(diào) 控濃透水量。反滲透膜回收水系統(tǒng)(R0)在使用一段時(shí)間后，膜元件的表面會(huì)形成一些硅垢、鈣坭、 鎂垢、金屬氧化物、有機(jī)物等雜質(zhì)組成的垢層， 一般表現(xiàn)在系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)變化，如產(chǎn)水 量下降、運(yùn)行壓力升高、產(chǎn)水水質(zhì)變差、膜段之間的壓力差增大等(以上數(shù)據(jù)均為標(biāo)準(zhǔn)化 以后的數(shù)據(jù))， 一般當(dāng)以上參數(shù)增加或降低10%-15%時(shí)需進(jìn)行化學(xué)清洗，通過化學(xué)藥液的 浸泡、反應(yīng)、沖刷等物理、化學(xué)作用，來達(dá)到松動(dòng)垢層后，再將其沖刷至膜元件體外的目 的，從而恢復(fù)膜元件的運(yùn)行性能。上述僅為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此 構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
1、電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，包括1)對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行PH值調(diào)節(jié)，PH值范圍控制在7至9之間；2)對(duì)前一步驟的出水進(jìn)行預(yù)好氧處理，以生物選擇的方式使微生物對(duì)廢水起到適應(yīng)性的效果；3)通過膜生物反應(yīng)器對(duì)前一步驟的出水進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)固液分離；4)通過反滲透膜回收系統(tǒng)對(duì)前一步驟的出水進(jìn)行反滲透處理，使其符合回用電鍍漂洗水的要求。
2、 如權(quán)利要求l所述的電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，其特征在于在膜生物反應(yīng)器出水側(cè)加設(shè)紫外光對(duì)其出水進(jìn)行殺菌。
3、 如權(quán)利要求l所述的電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，其特征在于對(duì)膜生物反應(yīng) 器的出水采用精度為0. lum的精密過濾器進(jìn)行過濾。
4、 如權(quán)利要求1所述的電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，其特征在于所述步驟1)中的PH值范圍優(yōu)選為7. 2至7. 4。
5、 如權(quán)利要求1所述的電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，其特征在于所述步驟2) 中預(yù)好氧處理的溶解氧以出口為準(zhǔn)保持在不低于2mg/L的程度，污泥沉降比控制在 10 20%，混合液懸浮固體濃度控制在2500-4500mg/L，污泥容積指數(shù)SVI值控制在70 100 nL/g。
6、 如權(quán)利要求1所述的電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，其特征在于所述步驟3) 膜生物反應(yīng)器混合液懸浮固體濃度控制在8000 15000mg/L,溶解氧以出口為準(zhǔn)保持 在不低于1.5mg/L的程度。
7、 如權(quán)利要求1所述的電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，其特征在于所述步驟4) 反滲透膜回收系統(tǒng)最高進(jìn)水溫度小于或等于45'C，進(jìn)水PH范圍控制在3. 1-10. 0，進(jìn) 水最高濁度小于或等于1. 0 NTU，進(jìn)水最高淤積密度指數(shù)SDI值小于或等于5，最高進(jìn) 水自由氯小于或等于0. lppm。
8、 如權(quán)利要求7所述的電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，其特征在于所述步驟4) 反滲透膜回收系統(tǒng)水溫優(yōu)選為25-40'C。
全文摘要
電鍍前處理有機(jī)廢水回收處理工藝，包括對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行PH值調(diào)節(jié)，PH值范圍控制在7至9之間；對(duì)前一步驟的出水進(jìn)行預(yù)好氧處理，以生物選擇的方式使微生物對(duì)廢水起到適應(yīng)性的效果；通過膜生物反應(yīng)器對(duì)前一步驟的出水進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)固液分離；通過反滲透膜回收系統(tǒng)對(duì)前一步驟的出水進(jìn)行反滲透處理，使其符合回用電鍍漂洗水的要求。本發(fā)明將傳統(tǒng)的生物法廢水處理技術(shù)引入到電鍍前處理有機(jī)廢水的治理中去，可實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)法不可降解的有機(jī)物的去除。
文檔編號(hào)C02F1/66GK101293719SQ20071000891
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者王俊川 申請(qǐng)人:王俊川