含銅廢水處理系統的制作方法
【專利摘要】本發明揭示了一種含銅廢水處理系統，其包括：貯存含銅廢水并提供含銅廢水進料的集水池；與集水池連接，并調節含銅廢水pH至酸性的第一pH調節池；與第一pH調節池連接，并對含銅廢水進行破絡合反應的破絡合池；與破絡反應池連接，并調節含銅廢水pH至堿性的第二pH調節池；以及在破絡塔之后依次連接的快混池、慢混池、沉淀池和中和池。該系統能去除廢水中95％的銅離子，體現了有效地去除廢水中的銅離子的優點，并且還具有結構簡單，處理方法簡單，成本低廉，能大批量地處理含銅廢水等優點。
【專利說明】含銅廢水處理系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種廢水處理系統，尤其涉及一種含銅廢水處理系統。
【背景技術】
[0002]隨著電子工業的發展，重金屬廢水的排放量逐年增加，而絡合劑的使用又使得重金屬廢水的成分更加復雜，因此又產生一種絡合重金屬廢水。凡是由兩個或兩個以上能給予弧對電子的配位體(離子或分子)與具有適當空軌道的中央離子(或原子)結合而成的復雜離子叫絡離子，而絡離子與帶有異電荷的離子組成的化合物叫作絡合物。絡合重金屬廢水中含有的污染物不可生物降解，具有很強的毒性，可通過食物鏈在生物體內的累積而致癌。含銅廢水也屬于絡合重金屬廢水的一種，主要是因為重金屬銅離子容易與各種有機酸結合形成不易降解的絡合物，與游離態的重金屬離子相比，絡合態的重金屬離子的去除難度更大，普通的加堿中和沉淀法難以獲得滿意的處理效果，而目前的一些處理含銅廢水的裝置結構過于復雜，導致價格過于昂貴，性價比不高，因此有必要提供一套既能有效處理含銅廢水，成本又低廉的處理系統。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于針對現有技術中的上述缺陷，提供一種含銅廢水處理系統，該系統結構簡單，成本低廉，并能有效地去除廢水中的銅離子。
[0004]為實現上述發明目的，本發明采用了如下技術方案:一種含銅廢水處理系統，其特征在于其包括:貯存含 銅廢水并提供含銅廢水進料的集水池；與集水池連接，并調節含銅廢水PH至酸性的第一 pH調節池；與第一 pH調節池連接，并對含銅廢水進行破絡合反應的破絡合池；與破絡反應池連接，并調節含銅廢水pH至堿性的第二 pH調節池；以及在破絡塔之后依次連接的快混池、慢混池、沉淀池和中和池。
[0005]此外，本發明還提供如下附屬技術方案:
[0006]所述破絡合池包括破絡合填料，該破絡合填料包括鐵屑、稀土和硅類物質。
[0007]所述含銅廢水處理系統還包括貯存污泥的污泥池，該污泥池與所述沉淀池相互連接。
[0008]所述含銅廢水處理系統還包括加藥裝置，該加藥裝置包括:分別與所述第一 pH調節池和中和池連接的酸加藥部件；與所述破絡合池連接的破絡合劑加藥部件；與所述第二pH調節池連接的堿加藥部件；與所述快混池連接的混凝劑加藥部件；以及與所述慢混池連接的絮凝劑加藥部件。
[0009]所述第一 pH調節池、第二 pH調節池和中和池內均設置有pH控制器。
[0010]一種根據所述的含銅廢水處理系統的處理方法，其特征在于其包括如下步驟:1)向含銅廢水中加入酸，將其PH值調節為2~3，之后，進入所述破絡合池，該破絡合池包括破絡合填料；2)加入破絡合劑，在該破絡合劑和破絡合填料作用下含銅廢水發生破絡合反應，反應時間為20分鐘；3)向步驟2)破絡合后的含銅廢水中加入堿，將其pH值調節為8~9 ；4)再加入混凝劑，加入量為每小時50~60升，反應時間為20~30分鐘，之后，加入絮凝劑并不斷攪拌，絮凝劑的加入量為每小時15~20升，反應時間為10~15分鐘，攪拌速度為1440轉/分；5)將步驟4)混凝絮凝后的含銅廢水進行沉淀，沉淀時間為100~120分鐘，之后上層清液流入所述中和池；以及6)向步驟5)中和池的含銅廢水加入酸，將其pH調節為6~8。
[0011]所述步驟1)和2)的破絡合填料包括鐵屑、稀土和硅類物質。
[0012]所述步驟2)的破絡合劑為亞硫酸鈉，其濃度為10%，加入量為每小時40~50升。
[0013]所述步驟5)中的混凝劑為聚合氯化鋁溶液，其濃度為10%~30%。
[0014]所述步驟5)中的絮凝劑為聚丙烯酰胺，其濃度為1%。。
[0015]相比于現有技術，本發明的優勢在于:揭示了一種含銅廢水處理系統，該系統包括依次連接的集水池、第一 PH調節池、破絡合池、第二 pH調節池、快混池、慢混池、沉淀池和中和池，通過對含銅廢水進行pH調節、破絡合反應和混凝絮凝等反應去除廢水中95%的銅離子，體現了有效地去除廢水中的銅離子的優點，并且該系統還具有結構簡單，處理方法簡單，成本低廉，能大批量地處理含銅廢水等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是對應于本發明較佳實施例的含銅廢水處理系統流程圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結合較佳實施例及其附圖對本發明技術方案作進一步非限制性的詳細說明。
[0018]圖1所示的是含銅廢水處理系統的基本流程，從圖中可看出，該含銅廢水處理系統主要包括依次連接的集水池1、第一 pH調節池2、破絡合池3、第二 pH調節池4、快混池5、慢混池6、沉淀池7和中和池8，同時還包括加藥裝置11、曝氣攪拌裝置(圖未示)和污泥池14。具體地，加藥裝置11包括酸加藥部件11a、破絡合劑加藥部件lib、堿加藥部件11c、混凝劑加藥部件Ild和絮凝劑加藥部件lie，上述各加藥部件分別盛裝酸、破絡合劑、堿、混凝劑和絮凝劑，在本實施例中，酸為硫酸，破絡合劑為亞硫酸鈉、堿為氫氧化鈉，混凝劑為聚合氯化鋁，絮凝劑為聚丙烯酰胺；曝氣攪拌裝置分別設置在集水池1、第一PH調節池2、破絡合池3、第二 pH調節池4、快混池5和中和池8內，其能加快反應藥劑與含銅廢水的混合速度，從而起到縮短反應時間的作用；污泥池14則與沉淀池7相互連接并用于盛裝污泥。
[0019]具體地，集水池I是一個貯存含銅廢水并提供含銅廢水進料的貯存裝置，配置有提升泵21和液位控制器(圖未示)，提升泵21啟動后就由該液位控制器控制，當液位過低時提升泵21會自動停止，液位重新達到設定高度時提升泵21會重新啟動。
[0020]用提升泵21將集水池I的含銅廢水抽進第一 pH調節池2，進水量為每小時10立方。酸加藥部件Ila與第一 pH調節池2連接，因此，該第一 pH調節池2主要作用是將含銅廢水的PH調節至酸性。在該第一 pH調節池2上還配置有pH控制器(圖未示)，其可實時檢測池內含銅廢水的pH值，并根據檢測到的pH值控制酸加藥部件IIa工作，含銅廢水經調節后，其pH呈酸性，最佳的pH值為2。
[0021 ] 第一 pH調節池2的下端與破絡合池3的下端相互連通，破絡合池3內填充有破絡合填料(圖未示)，破絡合填料的核心是填料，其由數種難溶固態物組成，這些難溶固體物質包括鐵屑、稀土和硅類物質，它利用自身組分間的電位差提供電化學反應能源，不必外加電源，電化學反應照樣進行。含銅廢水能發生破絡合反應除了需要破絡合填料，還需要破絡合劑，因此破絡合劑加藥裝置Ilb與破絡合池3連接，并向池內投入破絡合劑，該破絡合劑最佳為亞硫酸鈉。
[0022]破絡合池3的上層含銅廢水自流入第二 pH調節池4內，堿加藥裝置Ilc與該第二pH調節池4連接,可向池內投入堿溶液,該堿溶液最佳為氫氧化鈉溶液。第二 pH調節池4上配置有PH控制器(圖未示)，可實時檢測池內含銅廢水的pH值，并根據檢測到的pH值控制堿加藥部件Ilc工作，含銅廢水經調節后，其pH呈堿性，最佳的pH值為9。
[0023]經第二 pH調節池4調節后的堿性含銅廢水由下往上流入快混池5內，混凝劑加藥裝置Ild與快混池5連接，向池內投入混凝劑，該混凝劑最佳為聚合氯化鋁。快混池5的底部與慢混池6的底部相互連通，絮凝劑加藥部件lie向該慢混池6投加絮凝劑，絮凝劑最佳為聚丙烯酰胺；慢混池7內設置有攪拌機(圖未示)，該攪拌機的作用是加速混凝過程，提高反應效率。
[0024]經過混凝絮凝后的含銅廢水進入沉淀池7發生沉淀反應，沉淀池8為斜管式沉淀池，含銅廢水在沉淀池7內發生自然沉淀，沉淀下來的污泥經排污泵17抽取出來，并輸送至污泥池14內，而上層清液則自流入中和池8。酸加藥部件Ila還與中和池8連接，向池投加酸溶液，即硫酸溶液，調節含銅廢水的PH至中性，當然，弱酸性或弱堿性也是符合規定的，即pH值為6~8。含銅廢水經中和后符合排放規定，可對其進行排放。
[0025]利用上述含銅廢水處理系統處理含銅廢水的方法包括如下步驟:
[0026]I)啟動提升泵21，抽取集水池I內的含銅廢水進入第一 pH調節池2內，同時，pH控制器控制酸加藥部件Ila工作，向含銅廢水加入硫酸，將含銅廢水的pH值調節為2，之后，廢水進入破絡合池3。
[0027]2)含銅廢水進入破絡合池3后，破絡合劑加藥部件Ilb向池內加入破絡合劑，破絡合劑為亞硫酸鈉，濃度為10%，加入量為每小時40升，含銅廢水在破絡合劑和破絡合填料的作用發生破絡合反應，反應時間為20分鐘。
[0028]破絡反應的機理為:在破絡合填料形成的電場中，當廢水通過破絡合填料時發生電沉積反應，金屬銅離子在破絡合填料中，在陰極被還原成金屬而去除，用化學式表示為:Cu2++2e — Cu I。
[0029]3)經步驟2)破絡合后的含銅廢水進入第二 pH調節池4，同時，pH控制器控制控制堿加藥部件Ilc工作，向含銅廢水加入氫氧化鈉，將其pH值調節為9。
[0030] 4)步驟3)調節后的堿性含銅廢水依次進入快混池5和慢混池6。具體地，在快混池5內，混凝劑加藥部件Ild向快混池5加入聚合氯化鋁，其濃度為30%，加入量為每小時50升,反應時間為20分鐘；在慢混池6內，絮凝劑加藥部件Ile向慢混池6加入聚丙烯酰胺，同時攪拌機不斷攪拌，聚丙烯酰胺的濃度為1%。，加入量為每小時15升，反應時間為15分鐘，攪拌速度為1440轉/分。快混池5和慢混池6能使含銅廢水產生混凝和絮凝作用，使水中的懸浮顆粒凝絮成大粒徑的礬花。
[0031]5)混凝絮凝后的含銅廢水自流入沉淀池7，進行沉淀反應，沉淀時間為120分鐘，之后，上層清液流入中和池8。
[0032]6)酸加藥部件Ila向中和池內加入硫酸，將含銅廢水的pH調節至中性，當然，弱酸性和弱堿性也是符合規定的，即PH調節為6~8是符合排放規定的。
[0033]7)經檢測無誤后，可進行排放。
[0034]綜上所述，經該含銅廢水處理系統處理又的含銅廢水，銅離子能消除95% ;由此可知，含銅廢水處理系統結構簡單，處理方法簡單，成本低廉，并能大批量地處理含銅廢水，而且還能有效地去除廢水中的銅離子。
[0035]需要指出的是，上述較佳實施例僅為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精 神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種含銅廢水處理系統，其特征在于其包括: 貯存含銅廢水并提供含銅廢水進料的集水池； 與集水池連接，并調節含銅廢水pH至酸性的第一 pH調節池； 與第一 pH調節池連接，并對含銅廢水進行破絡合反應的破絡合池； 與破絡反應池連接，并調節含銅廢水pH至堿性的第二 pH調節池； 以及在破絡塔之后依次連接的快混池、慢混池、沉淀池和中和池。
2.根據權利要求1所述的含銅廢水處理系統，其特征在于:所述破絡合池包括破絡合填料，該破絡合填料包括鐵屑、稀土和硅 類物質。
3.根據權利要求1所述的含銅廢水處理系統，其特征在于其還包括貯存污泥的污泥池，該污泥池與所述沉淀池相互連接。
4.根據權利要求1所述的含銅廢水處理系統，其特征在于其還包括加藥裝置，該加藥裝置包括: 分別與所述第一 PH調節池和中和池連接的酸加藥部件； 與所述破絡合池連接的破絡合劑加藥部件； 與所述第二 pH調節池連接的堿加藥部件； 與所述快混池連接的混凝劑加藥部件；以及 與所述慢混池連接的絮凝劑加藥部件。
5.根據權利要求1所述的含銅廢水處理系統，其特征在于:所述第一pH調節池、第二pH調節池和中和池內均設置有pH控制器。
6.根據權利要求1至5任一項所述的含銅廢水處理系統的處理方法，其特征在于其包括如下步驟: 1)向含銅廢水中加入酸，將其PH值調節為2~3，之后，進入所述破絡合池，該破絡合池包括破絡合填料； 2)加入破絡合劑，在該破絡合劑和破絡合填料作用下含銅廢水發生破絡合反應，反應時間為20分鐘； 3)向步驟2)破絡合后的含銅廢水中加入堿，將其pH值調節為8~9; 4)再加入混凝劑,加入量為每小時50~60升，反應時間為20~30分鐘，之后，加入絮凝劑并不斷攪拌，絮凝劑的加入量為每小時15~20升，反應時間為10~15分鐘，攪拌速度為1440轉/分； 5)將步驟4)混凝絮凝后的含銅廢水進行沉淀，沉淀時間為100~120分鐘，之后上層清液流入所述中和池；以及 6)向步驟5)中和池的含銅廢水加入酸，將其pH調節為6~8。
7.根據權利要求6所述的含銅廢水處理系統的處理方法，其特征在于:所述步驟I)和2)的破絡合填料包括鐵屑、稀土和硅類物質。
8.根據權利要求6所述的含銅廢水處理系統的處理方法，其特征在于:所述步驟2)的破絡合劑為亞硫酸鈉，其濃度為10%，加入量為每小時40~50升。
9.根據權利要求6所述的含銅廢水處理系統的處理方法，其特征在于:所述步驟5)中的混凝劑為聚合氯化鋁溶液，其濃度為10%~30%。
10.根據權利要求6所述的含銅廢水處理系統的處理方法，其特征在于:所述步驟5)中的絮凝劑為聚丙 烯酰胺，其濃度為1%。。
【文檔編號】C02F9/04GK104003550SQ201410225420
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月26日 優先權日:2014年5月26日
【發明者】謝東波 申請人:蘇州市眾和固體廢物回收處理有限公司