一種電鍍廢水的深度處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電鍍廢水的深度處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電鍍是制造業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一，由于其所特有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)而在制造業(yè)占有很 重要的經(jīng)濟(jì)地位。由于電鍍過程需要使用大量強(qiáng)酸、堿、重金屬溶液等有毒有害化學(xué)品，電 鍍已經(jīng)成為我國重污染性工業(yè)行業(yè)。此外，電鍍廢水危害性大、毒性大、具有積累作用，對(duì)生 態(tài)環(huán)境的破壞作用巨大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它種類的污染。
[0003] 隨著《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2008)的實(shí)施，電鍍廢水污染物的排放有了 更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，例如化學(xué)需氧量(COD)、氨氮、總氮、總磷等指標(biāo)都有了較大的提高。常規(guī) 的電鍍廢水有機(jī)物處理方法面臨無法達(dá)標(biāo)的局限，目前眾多電鍍企業(yè)現(xiàn)有的廢水處理設(shè)施 基本無法滿足新要求，因此探索和研究出成本低廉且各個(gè)污染物指標(biāo)都能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的 工藝技術(shù)成為電鍍廢水處理領(lǐng)域新的課題。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種電鍍廢水的深度處理方法，本發(fā)明提供的方法對(duì)綜合 電鍍廢水具有良好的處理能力，使得處理后的廢水達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007] 本發(fā)明提供了一種電鍍廢水的深度處理方法，包括以下步驟：
[0008] 將電鍍廢水和臭氧流經(jīng)催化填料，進(jìn)行催化氧化處理；
[0009] 將所述催化氧化處理的出水依次進(jìn)行曝氣處理和沉淀。
[0010] 優(yōu)選的，所述催化氧化處理在反應(yīng)器中進(jìn)行；
[0011] 催化填料在所述反應(yīng)器中的體積填充比為85~95%。
[0012]優(yōu)選的，所述催化填料為活性炭；
[0013] 所述活性炭的直徑為2~4mm;
[0014]所述活性炭的比表面積大于等于800m3/g。
[0015]優(yōu)選的，所述電鍍廢水的pH值為8~10,化學(xué)需氧量為90~250mg/L，氨氮濃度為10 ~25mg/L，總銅濃度為0.01~5mg/L，總鎳濃度為0.01~5mg/L，總絡(luò)濃度為0.01~5mg/L;
[0016] 所述電鍍廢水流經(jīng)催化填料的流量為170~220mL/min。
[0017]優(yōu)選的，所述臭氧通過微孔曝氣方式進(jìn)行曝氣，曝氣的速度為3~5L/min;
[0018] 所述臭氧的總投加量與電鍍廢水化學(xué)需氧量的質(zhì)量比為(3~5): 1;
[0019] 所述臭氧在反應(yīng)器內(nèi)的濃度為2.5~5mg/L。
[0020] 優(yōu)選的，所述催化氧化處理的時(shí)間為1.5~2h。
[0021 ] 優(yōu)選的，所述曝氣處理持續(xù)的時(shí)間為6~IOh;
[0022]所述沉淀持續(xù)的時(shí)間為2~3h。
[0023] 優(yōu)選的，所述曝氣處理和沉淀的曝氣速率為1~3L/min，溶解氧濃度為2~4mg/L。 [0024]優(yōu)選的，所述曝氣處理和沉淀過程中的廢水體積填充比為40~60%，混合液懸浮 固體濃度為2500~3000mg/L。
[0025] 優(yōu)選的，所述曝氣處理和沉淀采用生物污泥進(jìn)行；
[0026]所述生物污泥包括C、N和P營養(yǎng)元素；
[0027] 所述營養(yǎng)元素 C、N和P的質(zhì)量比為(90~110): (4~6): 1。
[0028] 本發(fā)明提供了一種電鍍廢水的深度處理方法，包括以下步驟:將電鍍廢水和臭氧 流經(jīng)催化填料，進(jìn)行催化氧化處理;將所述催化氧化處理的出水依次進(jìn)行曝氣處理和沉淀。 本發(fā)明將催化填料作為臭氧氧化的催化劑，利用催化填料吸附重金屬的同時(shí)達(dá)到很好的催 化效果。相對(duì)于單獨(dú)的臭氧氧化處理，本發(fā)明采用臭氧催化氧化方式，臭氧的投加量減少了 很多且達(dá)到了更好的處理效果。少量的臭氧投加也使得臭氧氧化后殘余的臭氧濃度不會(huì)影 響到下一步的曝氣處理和沉淀。此外，臭氧與催化填料接觸會(huì)產(chǎn)生少量粉末炭，出水中的粉 末炭在下一級(jí)的曝氣處理和沉淀中可達(dá)到強(qiáng)化活性污泥的凈化效果、提高有機(jī)物去除能 力、提高污泥沉降性能的作用。實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明提供的方法對(duì)綜合性電鍍廢水具有良好的 處理能力，本發(fā)明提供的方法處理后廢水的C0D、氨氮、重金屬等各指標(biāo)均能夠達(dá)到《電鍍污 染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2008)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中臭氧催化氧化反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中序批式反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 本發(fā)明提供了一種電鍍廢水的深度處理方法，包括以下步驟：
[0032] 將電鍍廢水和臭氧流經(jīng)催化填料，進(jìn)行催化氧化處理；
[0033]將所述催化氧化處理的出水依次進(jìn)行曝氣處理和沉淀。
[0034] 本發(fā)明將電鍍廢水和臭氧流經(jīng)催化填料，進(jìn)行催化氧化處理。在本發(fā)明中，所述催 化填料優(yōu)選為活性炭。本發(fā)明對(duì)所述活性炭的具體種類沒有特殊要求，在本發(fā)明具體實(shí)施 例中，所述活性炭可具體為煤質(zhì)柱狀顆?；钚蕴?GAC)。
[0035] 在本發(fā)明中，所述活性炭的直徑優(yōu)選為2~4mm，在本發(fā)明具體實(shí)施例中，所述活性 炭直徑可具體為2mm、3mm或4_。
[0036]在本發(fā)明中，所述活生炭的比表面積優(yōu)選大于等于800m3/g，更優(yōu)選的大于等于 900m3/g，最優(yōu)選的大于等于1000 mVg且小于等于1000 OmVg。
[0037] 在本發(fā)明中，所述催化氧化處理優(yōu)選在臭氧催化氧化反應(yīng)器中進(jìn)行，更優(yōu)選的先 在所述反應(yīng)器中裝填催化填料，然后再將電鍍廢水和臭氧輸送至反應(yīng)器，流經(jīng)催化填料。本 發(fā)明對(duì)所述臭氧催化氧化反應(yīng)器的具體規(guī)格沒有特殊要求，具體的，在本發(fā)明實(shí)施例中，可 采用如圖1所示結(jié)構(gòu)的臭氧催化氧化反應(yīng)裝置，所述臭氧催化氧化反應(yīng)裝置包括臭氧發(fā)生 器、與所述臭氧發(fā)生器出口相連的微孔曝氣裝置以及進(jìn)氣口、與所述微孔曝氣裝置出口相 連的催化氧化反應(yīng)器，所述催化氧化反應(yīng)器中裝填有催化填料，在所述催化氧化反應(yīng)器底 端設(shè)置有進(jìn)水口，在所述催化氧化反應(yīng)器側(cè)壁上端設(shè)置有出水口，所述電鍍廢水由所述進(jìn) 水口進(jìn)入，流經(jīng)催化填料，由出水口排出；所述催化氧化反應(yīng)器頂端設(shè)置有尾氣收集裝置， 用于收集催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，所述臭氧催化氧化反應(yīng)器的 尺寸具體為：高80cm，內(nèi)徑20cm，出水高60cm〇
[0038] 在本發(fā)明中，所述催化填料在反應(yīng)器內(nèi)的體積填充比優(yōu)選為85~95%，更優(yōu)選為 88~92%，最優(yōu)選為90 %。
[0039] 在本發(fā)明中，所述電鍍廢水的pH值優(yōu)選為8~10,在本發(fā)明具體實(shí)施例中可具體為 8、9或10。在本發(fā)明中，當(dāng)所述電鍍廢水的pH值小于8~10時(shí)，優(yōu)選用無機(jī)堿對(duì)所述電鍍廢水 進(jìn)行堿化使得電鍍廢水的pH值在8~10范圍內(nèi)；當(dāng)所述電鍍廢水的pH值大于8~10時(shí)，優(yōu)選 用無機(jī)酸對(duì)所述電鍍廢水進(jìn)行酸化使得電鍍廢水的pH值在8~10范圍內(nèi)。在本發(fā)明中，所述 無機(jī)堿優(yōu)選為氫氧化鈉或者氫氧化鉀;所述無機(jī)酸優(yōu)選為稀鹽酸或者稀硫酸。本發(fā)明對(duì)所 述電鍍廢水的來源沒有特殊要求，具體的可以為電鍍企業(yè)排放的電鍍廢水。
[0040] 在本發(fā)明中，所述電鍍廢水的化學(xué)需氧量?jī)?yōu)選為90~250mg/L，更優(yōu)選為120~ 220mg/L，最優(yōu)選為150~200mg/L;所述電鍍廢水的氨氮濃度優(yōu)選為10~25mg/L，更優(yōu)選為 12~22mg/L，最優(yōu)選為15~20mg/L;所述電鍍廢水的總銅濃度為0.01~5mg/L，更優(yōu)選為1~ 4mg/L，最優(yōu)選為2~3mg/L;所述電鍍廢水的總鎳濃度為0.01~5mg/L，更優(yōu)選為1~4mg/L， 最優(yōu)選為2~3mg/L;所述電鍍廢水的總絡(luò)濃度為0.01~5mg/L，更優(yōu)選為1~4mg/L，最優(yōu)選 為2~3mg/L。
[0041] 在本發(fā)明中，所述電鍍廢水的流量?jī)?yōu)選為170~220mL/min，更優(yōu)選為180~210mL/ min，最優(yōu)選為 190 ~200mL/min。
[0042] 在本發(fā)明中，所述臭氧優(yōu)選通過微孔曝氣方式向所述催化氧化反應(yīng)器中逐漸曝 氣。本發(fā)明對(duì)所述微孔曝氣時(shí)微孔的尺寸沒有特殊要求，現(xiàn)有技術(shù)中80~100微米的微孔尺 寸均可滿足本申請(qǐng)的曝氣要求。在本發(fā)明中，所述曝氣的速度優(yōu)選為3~5L/min，在本發(fā)明 具體實(shí)施例中可具體為3L/min、4L/min或5L/min。
[0043] 在本發(fā)明中，所述臭氧的總投加量與電鍍廢水化學(xué)需氧量的質(zhì)量比優(yōu)選為(3~5) :1，在本發(fā)明具體實(shí)施例中可具體為3:1、4:1或5:1。
[0044] 在本發(fā)明中，所述臭氧在反應(yīng)器內(nèi)的濃度優(yōu)選為2.5~5mg/L，在本發(fā)明具體實(shí)施 例中可具體為 2 · 5mg/L、3mg/L、4mg/L 或 5mg/L。
[0045] 本發(fā)明對(duì)所述電鍍廢水和臭氧進(jìn)入預(yù)裝反應(yīng)器進(jìn)行催化氧化處理的順序沒有特 殊限制，優(yōu)選的電鍍廢水和臭氧同時(shí)進(jìn)入預(yù)裝反應(yīng)器。
[0046]在本發(fā)明中，所述催化氧化處理的時(shí)間優(yōu)選為1.5~2h，在本發(fā)明具體實(shí)施例中可 具體為 1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9hS2h。
[0047]完成所述催化氧化處理后，本發(fā)明將所述催化氧化處理的出水依次進(jìn)行曝氣處理 和沉淀。
[0048] 在本發(fā)明中，所述曝氣處理和沉淀過程優(yōu)選在反應(yīng)池中進(jìn)行，更優(yōu)選的先在所述 反應(yīng)池中進(jìn)行曝氣處理，所述曝氣結(jié)束后再在所述反應(yīng)池進(jìn)行沉淀處理。本發(fā)明對(duì)所述反 應(yīng)池的具體規(guī)格沒有特殊要求，具體的，在本發(fā)明實(shí)施例中，可采用如圖2所示結(jié)構(gòu)的序批 式(SBR)反應(yīng)裝置，所述SBR反應(yīng)裝置包括反應(yīng)器、與所述反應(yīng)器底部相連的空壓機(jī)、與所述 反應(yīng)器側(cè)部相連的排水口，所述空壓機(jī)經(jīng)過流量計(jì)與位于反應(yīng)器底部的曝氣投直接相連， 所述催化氧化的出水從反應(yīng)器頂部進(jìn)入與空壓機(jī)從反應(yīng)器底部送入的空氣接觸后沉淀，然 后由排水口排出。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，所述SBR反應(yīng)裝置反應(yīng)器的容積具體為4L。
[0049] 本發(fā)明對(duì)所述曝氣處理和沉淀過程所用的生物污泥沒有特殊要求，在本發(fā)明具體 實(shí)施例中，所述生物污泥采用生活污水處理廠的回流污泥。在本發(fā)明中，所述生物污泥中C 與P的質(zhì)量比例優(yōu)選為(90~110): 1，更優(yōu)選為(95~105): 1，最優(yōu)選為100:1 ;N與P的質(zhì)量比 例優(yōu)選為(4~6): 1，在本發(fā)明具體實(shí)施例中可具體為4:1、5:1或6:1。
[0050] 本發(fā)明優(yōu)選通過空壓機(jī)將空氣鼓入池底的曝氣盤，空氣的鼓入量可以通過流量計(jì) 來進(jìn)行調(diào)控。在本發(fā)明中，所述曝氣處理持續(xù)的時(shí)間優(yōu)選為6~10h，在本發(fā)明具體實(shí)施例中 可具體為6h、7h、8h、9h或I Oh。