申請日2015.09.06

　　公開(公告)日2015.12.02

　　IPC分類號C02F9/10; C02F1/28; C02F103/16; B01J20/20; B01D24/20

　　摘要

　　本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種鉛鋅冶煉制酸廢水低渣化處理及回用系統(tǒng)，包括中和池、濾池、沉砂池、填料再生池、三效蒸發(fā)器。鉛鋅冶煉制酸廢水由液氨調(diào)節(jié)pH值至4.5~5.4，經(jīng)中和、吸附、沉淀后實現(xiàn)回用。吸附飽和的生物質(zhì)活性炭在盛有8~10%的鹽酸溶液的填料再生池中再生。本發(fā)明以液氨為中和劑，以城市生活污水處理廠SBR池剩余污泥為生物質(zhì)活性炭原料。一方面，SBR池剩余污泥得到資源化利用，減少填埋用地和環(huán)境污染;另一方面，鉛鋅冶煉制酸廢水得以回用，節(jié)約水資源;同時，廢水中的重金屬轉(zhuǎn)化為易于回收的重金屬濃液。該方法工藝簡單，投資少，運行方便，占地少，是一種以廢治廢，資源回收的技術(shù)。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種鉛鋅冶煉制酸廢水低渣化處理及回用系統(tǒng)，其特征在于：包括：中和池(1)、濾池(2a)、濾池(2b)、沉砂池(3)、填料再生池(4)、三效蒸發(fā)器(5);其中，中和池(1)設(shè)有槳式攪拌機(011)、溢流堰(012)，附設(shè)有儲氨罐(013)、計量泵(0131)、出水管(12)、pH在線監(jiān)測儀(121)、三通(13)、電磁閥(13a)、電磁閥(13b);濾池(2a)設(shè)有反沖洗總管(21)、反沖洗支管(211)、剛性支持座(22)、濾料承托板(23)、濾料層(24)、填料箱(25)、生物質(zhì)活性炭(251)、填料蓋板(252)、出水管(26)、加壓泵(27);沉砂池(3)設(shè)有溢流堰(30)，進水管(29)，排泥管(31)，附設(shè)有出水管(32)、重金屬濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)(321)、硫酸銨濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)(322)、三通(36)、電磁閥(331)和電磁閥(332);三效蒸發(fā)器(5)設(shè)有冷凝水出水管(51)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三效蒸發(fā)器(5)，其特征是：所述的三效蒸發(fā)器(5)為低壓/負(fù)壓三效蒸發(fā)器，所述的三效蒸發(fā)器(5)以鉛鋅冶煉企業(yè)煙氣余熱進行加熱，所述的三效蒸發(fā)器(5)底部設(shè)有所述的冷凝水出水管(51)，所述的冷凝水出水管(51)接鉛鋅冶煉廠回用水管網(wǎng)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填料再生池(4)，其特征是：所述的填料再生池(4)內(nèi)裝有質(zhì)量濃度為8~10%的鹽酸溶液，當(dāng)所述的生物質(zhì)活性炭(251)吸附飽和后，在所述的填料再生池(4)中實現(xiàn)再生。

　　4.如權(quán)利要求1所述的濾池(2a)，其特征是：所述的濾池(2a)由下到上依次設(shè)置有所述的反沖洗總管(21)，所述的剛性支持座(22)，所述的濾料承托板(23)，所述的濾料層(24)，所述的填料箱(25)，所述的濾池(2a)池壁中心位置預(yù)埋有用于連接所述的填料箱(25)的掛鉤(28)。

　　5.如權(quán)利要求1、權(quán)利要求4所述的濾料承托板(23)，其特征是：所述的濾料承托板(23)為大小相同的聚乙烯預(yù)制特型板，預(yù)制板特型板兩端均設(shè)有用于相互鉚接的榫頭(231)和榫槽(232)，所述的濾料承托板(23)相互鉚接后平鋪于所述的剛性支承座(22)上。

　　6.如權(quán)利要求1、權(quán)利要求4所述的濾料層(24)，其特征是：所述的濾料層(24)由海泡石(粒徑0.8~1cm)、沸石(粒徑0.8~1cm)、大砂(粒徑0.05~0.3cm)按體積2:2:6混配得到，濾料層厚度80~100cm，平鋪于所述的濾料承托板(23)上。

　　7.如權(quán)利要求1、權(quán)利要求4所述的填料箱(25)，其特征是：所述的填料箱(25)為聚乙烯箱體，箱體厚度0.8~1cm，周邊封閉，敞口，底部以100目孔徑均勻開孔，孔間距7~8cm;所述的填料箱(25)箱體外壁中心位置均設(shè)有環(huán)扣(253)，所述的環(huán)扣(253)由5個直徑8~10cm的圓環(huán)相扣制得。

　　8.進一步的，所述的填料箱(25)內(nèi)裝滿生物質(zhì)活性炭(251)，生物質(zhì)活性炭(251)頂部覆蓋有填料蓋板(252)，所述的填料蓋板(252)為聚乙烯預(yù)制特型板，所述的填料蓋板(252)厚度0.3~0.5cm，以100目孔徑均勻開孔，孔間距7~8cm。

　　9.進一步的，所述的填料箱(25)水平放置于所述的濾料層(24)上，所述的填料箱(25)外壁面與所述的濾池(2a)內(nèi)壁面預(yù)留間隔10~15cm，所述的填料箱(25)外壁面與所述的濾池(2a)內(nèi)壁通過所述的環(huán)扣(253)和所述的掛鉤(28)以鎖扣方式連接。

　　10.進一步的，所述的填料箱(25)中所填充的所述的生物質(zhì)活性炭(251)粒徑為60目，裝填厚度為3~3.2m。

　　11.進一步的，所述的生物質(zhì)活性炭(251)是以城市生活污水處理廠SBR池剩余污泥為原料，首先使用3~5%的稀鹽酸對浸泡3~5h，而后在105~120℃溫度下干燥制得含水率在5~8%的干污泥，再以氮氣為保護氣，在380℃~680℃進行無氧熱解而制得。

　　12.如權(quán)利1所述的濾池(2b)與所述的濾池(2a)結(jié)構(gòu)、組成完全相同，兩濾池一備一用，輪流工作。

　　說明書

　　一種鉛鋅冶煉制酸廢水低渣化處理及回用系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，屬廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種鉛鋅冶煉制酸廢水低渣化處理及回用系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　水質(zhì)持續(xù)惡化和水環(huán)境自凈能力的持續(xù)降低，使我國水資源短缺現(xiàn)象日益嚴(yán)重，重金屬廢水是一種危害大，具有生物積累性和“三致”性的廢水，鉛鋅冶煉制酸廢水因重金屬含量高，成分復(fù)雜，酸度大，危害大，毒性強而被列為重點防治的污染源之一。目前鉛鋅冶煉制酸廢水處理的典型方法是石灰沉淀法或基于石灰沉淀法改進的水處理工藝，比如石灰中和法(LDS)，高濃度泥漿法(HDS法)等，這些方法都會產(chǎn)生大量的含重金屬廢渣，且廢水中含較高的鈣離子，由于重金屬以較低的濃度分散于大量的固體廢渣中，導(dǎo)致廢渣中的重金屬難以實現(xiàn)資源回收，且廢渣中的重金屬在環(huán)境中易析出，造成二次污染和潛在生態(tài)危害;由于廢水中含有大量的鈣離子，導(dǎo)致處理后的廢水在回用過程中易造成管道的結(jié)垢、阻塞、鍋爐熱利用率下降甚至鍋爐的損壞。

　　生物質(zhì)活性炭是一種新型吸附劑，采用吸附工藝對廢水中的重金屬進行吸附處理，可有效避免因石灰沉淀法帶來的大量固體廢渣和回用水中殘留的鈣離子的問題。目前制備生物質(zhì)活性炭的原料多為廢棄的植物纖維質(zhì)農(nóng)林廢棄物(比如椰殼、花生殼、秸稈)等，但是由于所制備的生物質(zhì)活性炭吸附容量低、活性基團少而限制了生物質(zhì)活性炭在復(fù)雜工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用。另外還有以城市生活污水處理廠剩余污泥為原料制備生物質(zhì)活性炭，所使用的城市生活污水處理廠剩余污泥中泥沙含量較高、微生物體含量相對較低，影響了生物質(zhì)活性炭的性能。

　　鑒于目前鉛鋅冶煉制酸廢水處理技術(shù)中的不足，開發(fā)低渣化處理技術(shù)、重金屬回收、廢水回用的處理工藝是鉛鋅冶煉制酸廢水處理亟需解決的問題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種鉛鋅冶煉制酸廢水低渣化處理及回用系統(tǒng)。

　　本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：

　　本發(fā)明由中和池、濾池、沉砂池、填料再生池、三效蒸發(fā)器組成。其中：所述的中和池用于鉛鋅冶煉制酸廢水中酸度的降低，實現(xiàn)廢水pH值的調(diào)節(jié)，中和池設(shè)有槳式攪拌機、溢流堰，附設(shè)有儲氨罐、計量泵、出水管、pH在線監(jiān)測儀、三通、電磁閥。所述的濾池用于鉛鋅冶煉制酸廢水的吸附處理和過濾，是鉛鋅冶煉制酸廢水低渣化處理中心處理環(huán)節(jié)，廢水中的重金屬將在該環(huán)節(jié)實現(xiàn)達(dá)標(biāo)去除，實現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)回用。所述的濾池設(shè)有反沖洗總管、反沖洗支管、剛性支持座、濾料承托板、濾料層、填料箱、生物質(zhì)活性炭、填料蓋板、出水管、加壓泵;所述的沉砂池為鐘式沉砂池，用于沉淀可能由濾池流失的濾料。所述的沉砂池軸向中心位置設(shè)有進水管，底部中心位置設(shè)有排泥管，頂部設(shè)有溢流堰，附設(shè)有出水管、重金屬濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)、硫酸銨濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)、三通和電磁閥;所述的填料再生池用于吸附飽和的生物質(zhì)活性炭的再生，實現(xiàn)生物質(zhì)活性炭的反復(fù)使用;所述的三效蒸發(fā)器用于硫酸銨的結(jié)晶。

　　鉛鋅冶煉制酸廢水處理的流程包括如下步驟：

　　1)中和池中，鉛鋅冶煉制酸廢水在槳式攪拌機的攪拌下與定量投入的液氨中和至pH為4.5~5.4。

　　2)中和后的廢水上溢流至溢流堰中，經(jīng)管道輸送到濾池中所安裝的填料箱中進行重金屬的吸附。廢水穿透填料箱后經(jīng)濾料層過濾后由底部出水，進入沉砂池進行沉淀。沉淀后的廢水上溢流至溢流堰，經(jīng)重金屬濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)和硫酸銨濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測后，若重金屬離子濃度和硫酸銨濃度均不超標(biāo)，廢水接入鉛鋅冶煉廠回用水管網(wǎng)后回用于生產(chǎn)。

　　3)當(dāng)在重金屬濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)測得的重金屬離子濃度超標(biāo)時，填料箱連同生物質(zhì)活性炭整體送至填料再生池中進行生物質(zhì)活性炭再生。

　　4)當(dāng)硫酸銨濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)測得的硫酸銨濃度超標(biāo)時，廢水送至三效蒸發(fā)器中進行硫酸銨的蒸發(fā)結(jié)晶，蒸發(fā)結(jié)晶處理后的廢水接入鉛鋅冶煉廠回用水管網(wǎng)后回用于生產(chǎn)。