公布日：2022.12.23
申請(qǐng)日：2022.10.20
分類號(hào)：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/20(2006.01)N;C02F3/30(2006.01)N;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/467(2006.01)N;
C02F1/44(2006.01)N;C02F1/38(2006.01)N;C02F1/28(2006.01)N;C02F1/04(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種含重金屬廢水的減量化處理系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括使用至少兩個(gè)減量化模塊和至少一個(gè)滲透模塊對(duì)重金屬廢水進(jìn)行減量化處理，至少兩個(gè)減量化模塊設(shè)為第一減量化模塊和第二減量化模塊。第一減量化模塊和滲透模塊的來水流通方向串聯(lián)回流設(shè)置，構(gòu)成梯級(jí)減量化結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過第一減量化模塊和第二減量化模塊共同構(gòu)成減量化體系，在保障反滲透裝置正常運(yùn)行的情況下，使得減量化后的產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到進(jìn)入制超純水裝置要求，針對(duì)反滲透膜水回收率低的問題，能夠減小減量化處理的投資，提高減量化效率，增加單位時(shí)間內(nèi)的廢水處理量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的高度減量化，增加水回收率。
權(quán)利要求書
1.一種含重金屬廢水的減量化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括使用至少兩個(gè)減量化模塊和至少一個(gè)滲透模塊(303)對(duì)重金屬廢水進(jìn)行減量化處理，所述至少兩個(gè)減量化模塊設(shè)為第一減量化模塊(301)和第二減量化模塊(302)，其中，經(jīng)過預(yù)處理和再處理的重金屬廢水進(jìn)入所述滲透模塊(303)的來水側(cè)，并從所述滲透模塊(303)的來水出口進(jìn)入所述第一減量化模塊(301)，所述第一減量化模塊(301)將來水進(jìn)行減量化處理得到第一產(chǎn)水和第一濃水，所述第一濃水作為驅(qū)動(dòng)液泵入所述滲透模塊(303)的濃水側(cè)，由所述滲透模塊(303)的來水側(cè)的來水稀釋并經(jīng)過所述滲透模塊(303)的濃水出口進(jìn)入所述第二減量化模塊(302)，所述第二減量化模塊(302)將來水進(jìn)行減量化處理得到第二產(chǎn)水和第二濃水，所述第一減量化模塊(301)和滲透模塊(303)的來水流通方向串聯(lián)回流設(shè)置，構(gòu)成梯級(jí)減量化結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的含重金屬廢水的減量化處理系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)過預(yù)處理和再處理的重金屬廢水直接進(jìn)入所述滲透模塊(303)的來水側(cè)以實(shí)現(xiàn)對(duì)來水的初級(jí)減量化，所述重金屬廢水的流動(dòng)方式包括連續(xù)式或間斷式，以控制在所述滲透模塊(303)的來水側(cè)和/或在所述滲透模塊(303)的濃水側(cè)的流速保持在閾值范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的含重金屬廢水的減量化處理系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)過預(yù)處理和再處理的重金屬廢水送至三通閥，所述三通閥將重金屬廢水選擇性送入所述滲透模塊(303)的來水側(cè)或所述第一減量化模塊(301)。
4.如權(quán)利要求3所述的含重金屬廢水的減量化處理系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述三通閥將重金屬廢水送入所述滲透模塊(303)的來水側(cè)時(shí)，重金屬廢水的流動(dòng)路徑為：所述滲透模塊(303)的來水側(cè)、所述第一減量化模塊(301)、所述滲透模塊(303)的濃水側(cè)、所述第二減量化模塊(302)；其中，所述滲透模塊(303)用于減輕所述第一減量化模塊(301)的減量化處理壓力，并用于緩沖重金屬廢水；當(dāng)所述三通閥將重金屬廢水送入所述第一減量化模塊(301)，重金屬廢水的流動(dòng)路徑為：所述第一減量化模塊(301)、所述滲透模塊(303)的濃水側(cè)、所述第二減量化模塊(302)；其中，所述滲透模塊(303)的濃水側(cè)作為所述第一減量化模塊(301)和第二減量化模塊(302)之間的緩沖池。
5.如權(quán)利要求4所述的含重金屬廢水的減量化處理系統(tǒng)，其特征在于，單個(gè)所述滲透模塊(303)對(duì)重金屬廢水進(jìn)行初級(jí)減量化或?qū)λ龅谝粶p量化模塊(301)排水進(jìn)行緩沖處理；或者兩個(gè)及兩個(gè)以上的所述滲透模塊(303)串聯(lián)對(duì)重金屬廢水進(jìn)行多層初級(jí)減量化或?qū)λ龅谝粶p量化模塊(301)排水進(jìn)行多層緩沖處理。
6.如權(quán)利要求5所述的含重金屬廢水的減量化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括預(yù)處理單元(1)和再處理單元(2)，其中，所述預(yù)處理單元(1)包括對(duì)重金屬廢水的兩股廢水分別進(jìn)行預(yù)處理的第一預(yù)處理模塊和第二預(yù)處理模塊，所述第一預(yù)處理模塊包括至少兩個(gè)PH調(diào)整池(101)和至少一個(gè)物化沉淀池(102)，所述第二預(yù)處理模塊包括至少兩個(gè)PH調(diào)節(jié)池(103)、芬頓模塊(104)和至少一個(gè)物化沉淀池(102)，所述第一預(yù)處理模塊用于處理低金屬離子濃度和低有機(jī)物含量的重金屬廢水，所述第二預(yù)處理模塊用于處理高金屬離子濃度和高有機(jī)物含量的重金屬廢水。
7.如權(quán)利要求6所述的含重金屬廢水的減量化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述再處理單元(2)串聯(lián)若干個(gè)模塊以將預(yù)處理后的重金屬廢水再處理為符合所述第一減量化模塊(301)、第二減量化模塊(302)和滲透模塊(303)處理指標(biāo)的原水，其中，所述再處理單元(2)包括物化沉淀模塊(201)、高密度澄清池(202)、厭氧好氧模塊(203)和活性炭過濾器(204)，所述重金屬廢水依次經(jīng)過所述再處理單元(2)的若干個(gè)模塊后排入所述三通閥以選擇性進(jìn)入所述滲透模塊(303)的來水側(cè)或所述第一減量化模塊(301)。
8.如權(quán)利要求7所述的含重金屬廢水的減量化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括用于處理所述第一產(chǎn)水和第二產(chǎn)水的反滲透膜單元(4)和用于蒸發(fā)結(jié)晶第二濃水的蒸發(fā)單元(5)。
9.一種含重金屬廢水的減量化處理方法，其特征在于，所述方法包括：至少兩個(gè)減量化模塊和至少一個(gè)滲透模塊(303)對(duì)重金屬廢水進(jìn)行減量化處理，通過耦合連接減量化處理過程，同時(shí)實(shí)現(xiàn)減小減量化模塊減量化處理的壓力和對(duì)排水的緩沖處理；其中，所述方法的處理過程包括：所述至少兩個(gè)減量化模塊設(shè)為第一減量化模塊(301)和第二減量化模塊(302)，經(jīng)過預(yù)處理和再處理的重金屬廢水進(jìn)入所述滲透模塊(303)的來水側(cè)，并從所述滲透模塊(303)的來水出口進(jìn)入所述第一減量化模塊(301)，所述第一減量化模塊(301)將來水進(jìn)行減量化處理得到第一產(chǎn)水和第一濃水，所述第一濃水作為驅(qū)動(dòng)液泵入所述滲透模塊(303)的濃水側(cè)，由所述滲透模塊(303)的來水側(cè)的來水稀釋并經(jīng)過所述滲透模塊(303)的濃水出口進(jìn)入所述第二減量化模塊(302)，所述第二減量化模塊(302)將來水進(jìn)行減量化處理得到第二產(chǎn)水和第二濃水，所述第一減量化模塊(301)和滲透模塊(303)的來水流通方向串聯(lián)回流設(shè)置，構(gòu)成梯級(jí)減量化結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的含重金屬廢水的減量化處理方法，其特征在于，經(jīng)過預(yù)處理和再處理的重金屬廢水直接進(jìn)入所述滲透模塊(303)的來水側(cè)以實(shí)現(xiàn)對(duì)來水的初級(jí)減量化，所述重金屬廢水的流動(dòng)方式包括連續(xù)式或間斷式，以控制在所述滲透模塊(303)的來水側(cè)和/或在所述滲透模塊(303)的濃水側(cè)的流速保持在閾值范圍內(nèi)。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種含重金屬廢水的減量化處理系統(tǒng)，包括使用至少兩個(gè)減量化模塊和至少一個(gè)滲透模塊對(duì)重金屬廢水進(jìn)行減量化處理，所述至少兩個(gè)減量化模塊設(shè)為第一減量化模塊和第二減量化模塊，其中，經(jīng)過預(yù)處理和再處理的重金屬廢水進(jìn)入所述滲透模塊的來水側(cè)，并從所述滲透模塊的來水出口進(jìn)入所述第一減量化模塊，所述第一減量化模塊將來水進(jìn)行減量化處理得到第一產(chǎn)水和第一濃水，所述第一濃水作為驅(qū)動(dòng)液泵入所述滲透模塊的濃水側(cè)，由所述滲透模塊的來水側(cè)的來水稀釋并經(jīng)過所述滲透模塊的濃水出口進(jìn)入所述第二減量化模塊，所述第二減量化模塊將來水進(jìn)行減量化處理得到第二產(chǎn)水和第二濃水。所述第一減量化模塊和滲透模塊的來水流通方向串聯(lián)回流設(shè)置，構(gòu)成梯級(jí)減量化結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過第一減量化模塊、第二減量化模塊和滲透模塊的配合設(shè)置，將來水先通過滲透模塊進(jìn)行初級(jí)減量化，使進(jìn)入第一減量化模塊的來水已具有一定濃縮效果，減輕第一減量化模塊的濃縮壓力，減小第一減量化模塊使用時(shí)間長后，需要進(jìn)行深度清理的頻率，達(dá)到提高減量化效率、節(jié)省減量化能耗的效果。本發(fā)明的技術(shù)方案能夠減小減量化處理的投資，提高減量化效率，增加單位時(shí)間內(nèi)的廢水處理量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的高度減量化。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，經(jīng)過預(yù)處理和再處理的重金屬廢水直接進(jìn)入所述滲透模塊的來水側(cè)以實(shí)現(xiàn)對(duì)來水的初級(jí)減量化，所述重金屬廢水的流動(dòng)方式包括連續(xù)式或間斷式，以控制在所述滲透模塊的來水側(cè)和/或在所述滲透模塊的濃水側(cè)的流速保持在閾值范圍內(nèi)。上述閾值范圍應(yīng)該在0.1m/s-10m/s內(nèi)。優(yōu)選地，閾值范圍設(shè)置為1m/s-5m/s。重金屬廢水的流動(dòng)方式優(yōu)選為間斷式。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，經(jīng)過預(yù)處理和再處理的重金屬廢水送至三通閥，所述三通閥將重金屬廢水選擇性送入所述滲透模塊的來水側(cè)或所述第一減量化模塊。本發(fā)明的三通閥，在重金屬廢水的含鹽量較低時(shí)，三通閥將重金屬廢水通入滲透模塊的來水側(cè)，對(duì)來水進(jìn)行初級(jí)減量化處理，再通入第一減量化模塊，以減小第一減量化模塊的減量化處理壓力，提供整個(gè)裝置減量化處理的效率，并且提高對(duì)減量化排水的利用率，無需對(duì)滲透模塊進(jìn)行加熱以提高減量化效果，廢水最終脫鹽效果好，具有有效的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該技術(shù)方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊、占地少、運(yùn)行簡單、能耗低，適用于對(duì)電子工業(yè)重金屬廢水的大批量工業(yè)處理。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，當(dāng)所述三通閥將重金屬廢水送入所述滲透模塊的來水側(cè)時(shí)，重金屬廢水的流動(dòng)路徑為：所述滲透模塊的來水側(cè)、所述第一減量化模塊、所述滲透模塊的濃水側(cè)、所述第二減量化模塊；其中，所述滲透模塊用于減輕所述第一減量化模塊的減量化處理壓力，并用于緩沖重金屬廢水；當(dāng)所述三通閥將重金屬廢水送入所述第一減量化模塊，重金屬廢水的流動(dòng)路徑為：所述第一減量化模塊、所述滲透模塊的濃水側(cè)、所述第二減量化模塊；其中，所述滲透模塊的濃水側(cè)作為所述第一減量化模塊和第二減量化模塊之間的緩沖池。在本發(fā)明中，第一減量化模塊采用中壓進(jìn)行減量化處理，而第二減量化模塊采用高壓進(jìn)行減量化處理。所以第一減量化模塊的減量化效果更低，出水量更多。在大流量廢水通入第一減量化模塊中時(shí)，緩沖池能夠?qū)p量化產(chǎn)生的第一濃水存儲(chǔ)其中，防止過多流量的第一濃水進(jìn)入第二減量化模塊，導(dǎo)致第二減量化模塊的處理效率降低，從而使得整個(gè)零排放過程效率降低，甚至導(dǎo)致最終產(chǎn)水無法達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)，濃水的蒸發(fā)處理效率低，需要過多能耗才能處理為雜鹽。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，單個(gè)所述滲透模塊對(duì)重金屬廢水進(jìn)行初級(jí)減量化或?qū)λ龅谝粶p量化模塊排水進(jìn)行緩沖處理；或者兩個(gè)及兩個(gè)以上的所述滲透模塊串聯(lián)對(duì)重金屬廢水進(jìn)行多層初級(jí)減量化或?qū)λ龅谝粶p量化模塊排水進(jìn)行多層緩沖處理。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述系統(tǒng)還包括預(yù)處理單元和再處理單元。其中，所述預(yù)處理單元包括對(duì)重金屬廢水的兩股廢水分別進(jìn)行預(yù)處理的第一預(yù)處理模塊和第二預(yù)處理模塊，所述第一預(yù)處理模塊包括至少兩個(gè)PH調(diào)整池和至少一個(gè)物化沉淀池，所述第二預(yù)處理模塊包括至少兩個(gè)PH調(diào)節(jié)池、芬頓模塊和至少一個(gè)物化沉淀池，所述第一預(yù)處理模塊用于處理低金屬離子濃度和低有機(jī)物含量的重金屬廢水，所述第二預(yù)處理模塊用于處理高金屬離子濃度和高有機(jī)物含量的重金屬廢水。芬頓模塊能夠去除較高難降解COD的能力，所以能夠作為廢水處理前，對(duì)高金屬離子濃度和高有機(jī)物含量的重金屬廢水的預(yù)處理工藝，而低金屬離子濃度和低有機(jī)物含量的重金屬廢水預(yù)處理時(shí)僅需進(jìn)行PH調(diào)整和物化沉淀。第二預(yù)處理模塊的設(shè)置減小了廢水處理的預(yù)處理單元設(shè)施負(fù)荷，節(jié)省了建設(shè)成本和后期的運(yùn)行成本。芬頓模塊還能夠依進(jìn)流水水質(zhì)的好壞來改變操作條件，提高處理量。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述再處理單元串聯(lián)若干個(gè)模塊以將預(yù)處理后的重金屬廢水再處理為符合所述第一減量化模塊、第二減量化模塊和滲透模塊處理指標(biāo)的原水。其中，所述再處理單元包括物化沉淀模塊、高密度澄清池、厭氧好氧模塊和活性炭過濾器，所述重金屬廢水依次經(jīng)過所述再處理單元的若干個(gè)模塊后排入所述三通閥以選擇性進(jìn)入所述滲透模塊的來水側(cè)或所述第一減量化模塊。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述系統(tǒng)還包括用于處理所述第一產(chǎn)水和第二產(chǎn)水的反滲透膜單元和用于蒸發(fā)結(jié)晶第二濃水的蒸發(fā)單元。反滲透膜單元設(shè)為一級(jí)反滲透模塊和二級(jí)反滲透模塊，一級(jí)反滲透模塊將第一產(chǎn)水和第二產(chǎn)水利用反滲透膜的特性來除去水中絕大部分可溶性鹽分、氯離子并得到第三產(chǎn)水和第三濃水，第三產(chǎn)水進(jìn)入二級(jí)反滲透模塊并得到第四產(chǎn)水和第四濃水，其中第四產(chǎn)水經(jīng)由EDI技術(shù)處理后作為回用水。第三濃水和第四濃水排入上級(jí)減量化模塊或進(jìn)行處理排放。蒸發(fā)單元5選擇三效強(qiáng)制循環(huán)混流蒸發(fā)工藝結(jié)晶為雜鹽。蒸發(fā)單元蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的冷凝水進(jìn)入冷凝水管路降溫后排入?yún)捬鹾醚跄K中。
本發(fā)明還涉及一種含重金屬廢水的減量化處理方法，所述方法包括：至少兩個(gè)減量化模塊和至少一個(gè)滲透模塊對(duì)重金屬廢水進(jìn)行減量化處理，通過耦合連接減量化處理過程，同時(shí)實(shí)現(xiàn)減小減量化模塊減量化處理的壓力和對(duì)排水的緩沖處理；其中，所述方法的處理過程包括：所述至少兩個(gè)減量化模塊設(shè)為第一減量化模塊和第二減量化模塊，經(jīng)過預(yù)處理和再處理的重金屬廢水進(jìn)入所述滲透模塊的來水側(cè)，并從所述滲透模塊的來水出口進(jìn)入所述第一減量化模塊，所述第一減量化模塊將來水進(jìn)行減量化處理得到第一產(chǎn)水和第一濃水，所述第一濃水作為驅(qū)動(dòng)液泵入所述滲透模塊的濃水側(cè)，由所述滲透模塊的來水側(cè)的來水稀釋并經(jīng)過所述滲透模塊的濃水出口進(jìn)入所述第二減量化模塊，所述第二減量化模塊將來水進(jìn)行減量化處理得到第二產(chǎn)水和第二濃水。所述第一減量化模塊和滲透模塊的來水流通方向串聯(lián)回流設(shè)置，構(gòu)成梯級(jí)減量化結(jié)構(gòu)。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，經(jīng)過預(yù)處理和再處理的重金屬廢水直接進(jìn)入所述滲透模塊的來水側(cè)以實(shí)現(xiàn)對(duì)來水的初級(jí)減量化，所述重金屬廢水的流動(dòng)方式包括連續(xù)式或間斷式，以控制在所述滲透模塊的來水側(cè)和/或在所述滲透模塊的濃水側(cè)的流速保持在閾值范圍內(nèi)。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果：
(1)本發(fā)明通過第一減量化模塊、第二減量化模塊和滲透模塊的配合設(shè)置，將來水先通過滲透模塊進(jìn)行初級(jí)減量化，使進(jìn)入第一減量化模塊的來水已具有一定濃縮效果，減輕第一減量化模塊的濃縮壓力，減小第一減量化模塊使用時(shí)間長后，需要進(jìn)行深度清理的頻率，達(dá)到提高減量化效率、節(jié)省減量化能耗的效果。本發(fā)明的技術(shù)方案針對(duì)反滲透膜水回收率低的問題，能夠減小減量化處理的投資，提高減量化效率，增加單位時(shí)間內(nèi)的廢水處理量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的高度減量化，增加水回收率；
(2)本發(fā)明的三通閥，在重金屬廢水的含鹽量較低時(shí)，三通閥將重金屬廢水通入滲透模塊的來水側(cè)，對(duì)來水進(jìn)行初級(jí)減量化處理，再通入第一減量化模塊，以減小第一減量化模塊的減量化處理壓力，提供整個(gè)裝置減量化處理的效率，并且提高對(duì)減量化排水的利用率，無需對(duì)滲透模塊進(jìn)行加熱以提高減量化效果，廢水最終脫鹽效果好，具有有效的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該技術(shù)方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊、占地少、運(yùn)行簡單、能耗低，適用于對(duì)電子工業(yè)重金屬廢水的大批量工業(yè)處理。
（發(fā)明人：權(quán)思影;元西方;高路強(qiáng);董海彬）
