申請日2013.10.22
公開(公告)日2014.01.29
IPC分類號C02F1/44; C02F9/02
摘要
本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及并公開了一種水晶研磨廢水處理方法，包括格柵初濾處理、一次沉淀、二次沉淀、超濾過濾處理、超濾濃水循環(huán)回流處理等步驟。本發(fā)明還公開了一種水晶研磨廢水處理裝置，包括依次連接的格柵、初沉池、二沉池、超濾處理設(shè)備、產(chǎn)水箱，所述的超濾處理設(shè)備原水口與二沉池的出水口連接，超濾處理設(shè)備產(chǎn)水口與產(chǎn)水箱進(jìn)水口連接，超濾處理設(shè)備濃水口連接到初沉池的進(jìn)水口。本發(fā)明的一種水晶研磨廢水處理方法與裝置采用浸沒式超濾處理將酸性廢水處理成酸性產(chǎn)水直接回收應(yīng)用，無需調(diào)節(jié)溶液酸堿性，大大簡化了處理回收利用的步驟，節(jié)約了成本，實(shí)現(xiàn)了零廢液排放，且膜絲更換頻率低，能耗小，具有成本低，經(jīng)濟(jì)效益高的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求書
1.一種水晶研磨廢水處理方法，其特征在于：包括以下步驟：
1)將PH值為2～3的水晶研磨廢水通過格柵進(jìn)行初濾處理，去除水中的大顆粒懸浮物;
2)初濾處理后的廢水自流進(jìn)入初沉池進(jìn)行一次沉淀，停留20～30分鐘;
3)經(jīng)過一次沉淀后的廢水自流進(jìn)入二沉池進(jìn)行二次沉淀，停留10～20分鐘，進(jìn)行緩沖;
4)經(jīng)過二次沉淀的廢水作為原水進(jìn)入浸沒式超濾裝置進(jìn)行超濾處理，超濾產(chǎn)水循環(huán)作為水晶研磨用水;
5)步驟4)產(chǎn)生的超濾濃水循環(huán)回流進(jìn)入到步驟2)所述的初沉池，繼續(xù)進(jìn)行步驟3)、步驟4)的處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水晶研磨廢水處理方法，其特征在于：步驟1)所述格柵的過濾精度為1～2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水晶研磨廢水處理方法，其特征在于：步驟4)所述的浸沒式超濾裝置采用的超濾膜的過濾精度為0.1～0.2um，操作壓力為-2～0標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，截留分子量為10～15道爾頓，超濾產(chǎn)水的濁度≤0.4NTU。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水晶研磨廢水處理方法，其特征在于：步驟4)所述的浸沒式超濾裝置采用的超濾膜材料為聚丙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水晶研磨廢水處理方法，其特征在于：步驟4)的超濾處理還包括對超濾膜的反洗過程，超濾處理的過程中每20分鐘反洗一次，每次反洗1分鐘，反洗壓力控制在0.01～0.1MPa，反洗流量為15～25L/m2h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水晶研磨廢水處理方法，其特征在于：步驟4)所述的超濾處理還包括對超濾膜的氣洗過程，采用連續(xù)曝氣的方式，氣與超濾原水的體積比為30～40:1，曝氣壓力為0.03～0.05Mpa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水晶研磨廢水處理方法，其特征在于：步驟5)所述的濃水回流比為1～2:1，初沉池中的污泥通過壓泥機(jī)進(jìn)行壓濾。
8.一種水晶研磨廢水處理裝置，其特征在于：包括依次連接的格柵(1)、初沉池(2)、二沉池(3)、超濾處理設(shè)備(4)、產(chǎn)水箱(6)，所述的超濾處理設(shè)備(4)原水口與二沉池(3)的出水口連接，超濾處理設(shè)備(4)產(chǎn)水口與產(chǎn)水箱(6)進(jìn)水口連接，超濾處理設(shè)備(4)濃水口連接到初沉池(2)的進(jìn)水口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種水晶研磨廢水處理裝置，其特征在于：所述的超濾處理設(shè)備(4)連接反洗泵(8)，所述的超濾處理設(shè)備(4)的產(chǎn)水通過反洗泵(8)再進(jìn)入超濾處理設(shè)備(4)的產(chǎn)水口進(jìn)行反向沖洗。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種水晶研磨廢水處理裝置，其特征在于：所述的超濾處理設(shè)備(4)連接鼓風(fēng)機(jī)(9)，所述的鼓風(fēng)機(jī)(9)產(chǎn)生氣體通入超濾處理設(shè)備(4)內(nèi)作為氣洗用氣。
說明書
一種水晶研磨廢水處理方法與裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水晶研磨廢水處理方法與裝置。
背景技術(shù)
水晶行業(yè)在生產(chǎn)加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的含二氧化硅的強(qiáng)酸性廢液，為乳白色的懸浮物，PH值為2-3，這些酸液來自于水晶酸洗和磨盤褪砂時(shí)使用氫氟酸、硝酸和鹽酸。對水晶研磨廢水的傳統(tǒng)處理方法是在廢液中加入適量的化學(xué)藥劑聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺使其混凝沉淀，但此種方法存在的問題是要調(diào)節(jié)廢液的pH至堿性且很難控制化學(xué)藥劑的加入量，藥劑加入過多成本增加，過少則影響混凝效果，另外用這種方法處理的回收水循環(huán)利用率比較低，若循環(huán)利用還得重新把pH值調(diào)成酸性，很顯然傳統(tǒng)方法無法滿足現(xiàn)代社會(huì)對經(jīng)濟(jì)與資源的要求。對于含二氧化硅的研磨廢水處理已有專利(申請?zhí)?201120511240.X公開了一管式膜水處理機(jī)組，出水濁度在5NTU以下。但這種管式膜處理存在下述缺點(diǎn)：
1.201120511240.X的廢水只是通過玻璃研磨廢水池后就直接進(jìn)入管式膜，廢水中的玻璃顆粒物極易造成膜的污染損壞。
2.管式膜的通量大，表面流速達(dá)到3-5 m/s，一方面需要的能耗比較大，另外流速大了，顆粒性雜質(zhì)(玻璃廢水主要是顆粒性雜質(zhì))更易劃傷膜絲，劃傷后膜絲不易更換，就算更換的話，管式膜的膜絲成本也比較高，因而需要較高的生產(chǎn)成本。
3.玻璃研廢水是以顆粒性雜質(zhì)為主，需要膜絲的質(zhì)量好，而201120511240.X未提及材質(zhì)。
4. 201120511240.X都是采用加壓的方式進(jìn)入下一步，能耗大。
5. 還需進(jìn)行加藥處理，增加了成本。
如果能提供能耗低、成本低、回收利用率高的酸性產(chǎn)水直接進(jìn)行循環(huán)使用，這樣就省去調(diào)節(jié)溶液酸堿性的麻煩，同時(shí)可以大大減少用水量，節(jié)約水資源，實(shí)現(xiàn)零廢液排放，就不會(huì)對環(huán)境造成直接影響，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在水晶研磨廢水用藥物處理無法進(jìn)行循環(huán)利用以及單純用管式膜處理存在能耗高、成本高、膜絲易污染損壞的缺陷，本發(fā)明提供一種能耗低、成本低、膜絲不易損壞、產(chǎn)水可高度循環(huán)使用的水晶研磨廢水處理方法與裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
一種水晶研磨廢水處理方法，包括以下步驟：
1)將PH值為2～3的水晶研磨廢水通過格柵進(jìn)行初濾處理，去除水中的大顆粒懸浮物;
2)初濾處理后的廢水自流進(jìn)入初沉池進(jìn)行一次沉淀，停留20～30分鐘;
3)經(jīng)過一次沉淀后的廢水自流進(jìn)入二沉池進(jìn)行二次沉淀，停留10～20分鐘，進(jìn)行緩沖;
4)經(jīng)過二次沉淀的廢水作為原水進(jìn)入浸沒式超濾裝置進(jìn)行超濾處理，超濾產(chǎn)水可循環(huán)作為水晶研磨用水;
5)步驟4)產(chǎn)生的超濾濃水循環(huán)回流進(jìn)入到步驟2)所述的初沉池，繼續(xù)進(jìn)行步驟3)、步驟4)的處理。
將廢水進(jìn)行格柵處理以及通入初沉池中停留20～30分鐘是將大顆粒的雜質(zhì)去除，防止顆粒雜質(zhì)劃傷膜絲，延長膜絲使用壽命;二沉池中停留10～20分鐘，進(jìn)行緩沖。初沉池的廢水通過自流的方式進(jìn)入二沉池，二沉池的廢水也是通過自流的方式進(jìn)入超濾處理裝置，不需要加壓，大大減少了能耗。浸沒式中空纖維超濾膜通量小，大大降低了能耗，同時(shí)流速小，膜絲不易劃傷，即便劃傷也容易更換，膜絲的成本也比較低。濃水循環(huán)回流進(jìn)入到初沉池再進(jìn)行處理的步驟可以使得廢水最大可能地被處理應(yīng)用，達(dá)到節(jié)約水資源的目的。
作為優(yōu)選，步驟1)所述格柵的過濾精度為1～2mm。可濾去大的顆粒物，避免對膜絲的損害。
作為優(yōu)選，步驟4)所述的浸沒式超濾裝置采用的超濾膜的過濾精度為0.1～0.2um，操作壓力為-2～0標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，截留分子量為10～15道爾頓，超濾產(chǎn)水的濁度≤0.4NTU。這樣的精度要求能滿足超濾產(chǎn)水再次作為水晶研磨用水的要求。
作為優(yōu)選，步驟4)所述的浸沒式超濾裝置采用的超濾膜材料為聚丙烯。聚丙烯超濾膜耐化學(xué)性能優(yōu)良，可耐酸，強(qiáng)度好，能防止膜絲在曝氣、反洗過程中斷裂。
作為優(yōu)選，步驟4)的超濾處理還包括對超濾膜的反洗過程，超濾處理的過程中每20分鐘反洗一次，每次反洗1分鐘，反洗壓力控制在0.01～0.1 MPa,反洗流量為15～25L/m2h。
作為優(yōu)選，步驟4)所述的超濾處理還包括對超濾膜的氣洗過程，采用連續(xù)曝氣的方式，氣與超濾原水的體積比為30～40:1，曝氣壓力為0.03～0.05Mpa。反洗和曝氣是將部分進(jìn)入膜絲內(nèi)部的污染物及大部分覆蓋在膜絲表面的污染物沖離膜絲，防止其對浸沒式超濾膜造成污染，能對浸沒式超濾處理設(shè)備提供維護(hù)，保證其穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行。
作為優(yōu)選，步驟5)所述的濃水回流比為1～2:1，初沉池中的污泥通過壓泥機(jī)進(jìn)行壓濾。濃水回流比是指膜池的濃水返回至初沉池的流量與進(jìn)水的流量比，適當(dāng)?shù)臐馑亓鞅饶鼙ＷC穩(wěn)定的出水。
一種水晶研磨廢水處理裝置，包括依次連接的格柵、初沉池、二沉池、超濾處理設(shè)備、產(chǎn)水箱，所述的超濾處理設(shè)備原水口與二沉池的出水口連接，超濾處理設(shè)備產(chǎn)水口與產(chǎn)水箱進(jìn)水口連接，超濾處理設(shè)備濃水口連接到初沉池的進(jìn)水口。將廢水進(jìn)行格柵處理以及通入初沉池中是將大顆粒的雜質(zhì)去除，防止顆粒雜質(zhì)劃傷膜絲，延長膜絲使用壽命;二沉池中停留可進(jìn)行緩沖。初沉池的廢水通過自流的方式進(jìn)入二沉池，二沉池的廢水也是通過自流的方式進(jìn)入超濾處理裝置，不需要加壓，大大減少了能耗。浸沒式中空纖維超濾膜通量小，大大降低了能耗，同時(shí)流速小，膜絲不易劃傷，即便劃傷也容易更換，膜絲的成本也比較低。濃水循環(huán)回流進(jìn)入到初沉池再進(jìn)行處理的步驟可以使得廢水最大可能地被處理應(yīng)用，達(dá)到節(jié)約水資源的目的。
作為優(yōu)選，所述的超濾處理設(shè)備連接反洗泵，所述的超濾處理設(shè)備的產(chǎn)水通過反洗泵再進(jìn)入超濾處理設(shè)備的產(chǎn)水口進(jìn)行反向沖洗。
作為優(yōu)選，所述的超濾處理設(shè)備連接鼓風(fēng)機(jī)，所述的鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生氣體通入超濾處理設(shè)備內(nèi)作為氣洗用氣。反洗和氣洗是將部分進(jìn)入膜絲內(nèi)部的污染物及大部分覆蓋在膜絲表面的污染物沖離膜絲，防止其對浸沒式超濾膜造成污染，能對浸沒式超濾處理設(shè)備提供維護(hù)，保證其穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行。
本發(fā)明的一種水晶研磨廢水處理方法與裝置采用浸沒式超濾處理將酸性廢水處理成酸性產(chǎn)水直接回收應(yīng)用，無需調(diào)節(jié)溶液酸堿性，大大簡化了處理回收利用的步驟，節(jié)約了成本，實(shí)現(xiàn)了零廢液排放，且膜絲更換頻率低，能耗小，具有成本低，經(jīng)濟(jì)效益高的優(yōu)點(diǎn)。
