20150626一种电镀废水处理系统与方法剖析 16页

说明书摘要本发明涉及一种废水处理系统与方法，尤其是一种电镀废水处理系统与方法。本实用新型为了克服常见电镀废水处理工艺中忽略COD，以及针对COD的改良工艺存在的投药量大、反渗透产水率低、能耗大等缺点，提供了一种能高效去除电镀废水中的COD的电镀废水处理系统与方法。于常见的电镀废水处理系统相比，增加了一个UV-BAF氧化单元，从而有效去除了电镀废水中的COD，具有操作简单，运行成本低，反渗透产水率高，氧化分解更彻底，处理运行更稳定的优点。11000042010.2n摘要附图11000052010.2n权利要求书1.一种电镀废水处理系统，其特征在于,包括分类收集调节单元（110）、物化混凝沉淀单元（120）、加药系统Ⅰ（123）、反调缓冲池PH值调整单元（130）、加药系统Ⅱ（132）、UV-BAF氧化单元（140）、深处理反渗透单元（150）、浓水离子交换单元（160）、排放单元（170）、污泥处理系统（124）以及淡水回用（151）；所述UV-BAF氧化单元包括UV-BAF池（1）、UPVC空气管（2）、微孔曝气器（3）、活性碳填料（4）、UV光射灯（5）、催化触媒陶瓷填料层（6）、罗茨风机（7）、UV光解器（8）、出水堰（9）、进水管（10）、排水管（11）；所述物化混凝沉淀单元（120）包含机械搅拌机（121）、PH/ORP表（122）、加药系统Ⅰ（123）；所述反调缓冲池PH值调整单元（130）包含PH表（131）、加药系统Ⅱ（132）、加药系统Ⅱ（132）。2.根据权利要求1所述的一种电镀废水处理系统，其特征在于,所述的UV-BAF池1的气水体积比为6～10。3.一种电镀废水处理方法，其特征在于，电镀废水处理的步骤包括：（1）除前处理废水、含镍废水、含铬废水外的其它各股电镀废水进行分类收集（110）；（2）除前处理废水、含镍废水、含铬废水外的其它各股电镀废水进行物化混凝沉淀（120）处理；（3）通过加药系统Ⅰ（123）对废水加药，后经物化混凝沉淀（120）处理，经物化混凝沉淀（120）处理后的一部分废水通过加药系统Ⅱ（132）加药后，进入反调缓冲池进行PH值调整（130），经物化混凝沉淀（120）处理后产生的污泥进入污泥处理系统（124）；31000012010.2n权利要求书（4）进入UV-BAF池（1），进行UV-BAF氧化，有机物或还原性无机物被氧化分解或转化，氧化分解成CO2、H2O和无机盐；（5）经深处理反渗透（150），按产水率60%运行，淡水回用到生产，浓水通过浓水离子交换（160）对重金属离子进行吸附截留后，可保证达标排放。4.根据权利要求3所述的一种电镀废水处理方法，其特征在于，所述步骤（4）UV-BAF氧化的具体步骤包括：1）反调缓冲池PH值调整（130）后的电镀废水从池底部进入UV-BAF池（1）；2）罗茨风机（7）提供压缩空气，流经UV光解器（8），在UV光的作用下，空气中的O2被激发电离，生成氧化性极强的O3，并通过UPVC空气管（2）和微孔曝气器（3）鼓入UV-BAF池（1）中；3）废水与含有强氧化性的O3的空气混合，O3通过气泡的气液传质界面向水中传递，并溶解生成氧化性更强的羟基OH-，废水中部分容易氧化的有机物和绝大部分还原性无机物被氧化或分解；4）难于氧化的有机物在废水流经活性碳填料4时，被活性碳填料吸附截留；5）活性碳吸附的有机物在UV光和溶解在废水中的羟基OH-的共同作用下被氧化分解，生成CO2、H2O和无机化合物，实现吸附→分解→再生→再吸附的循环；6）部分废水中游离的、未被活性碳吸附的有机物，随废水流经催化触媒陶瓷填料层（6），在催化触媒陶瓷填料表面被废水中残余的羟基OH-氧化；7）经过活性碳吸附并被UV光催化氧化及陶瓷触媒催化氧化后，废水中的COD物质得到充分的氧化分解；8）废水通过出水堰（9），排出UV-BAF池（1），进入深处理反渗透系统（150）。5.根据权利要求3所述的一种电镀废水处理方法，其特征在于，电镀废水在步骤（4）的停留时间应控制在4～6小时。31000012010.2n权利要求书31000012010.2n说明书一种电镀废水处理系统与方法技术领域本发明涉及一种废水处理系统与方法，尤其是一种电镀废水处理系统与方法。背景技术电镀废水的处理，通常情况下，首先考虑到的是对重金属离子的处理。电镀废水处理中最常用、最传统的技术是物化沉淀法，这也是最经济实用和成熟的处理工艺。随着对电镀行业环保要求的提高，很多地区要求电镀行业废水处理后回用率不得低于60%，而电镀企业本身也有增产不增污的需要，因此在常规物化沉处理的基础上，增加了深度处理反渗透回用工艺。目前在电镀废水处理中，各类型废水都是单独收集和处理。前处理废水因为含COD物质较高，普遍认为不适合进入反渗透回用，而按《电镀污染物排放标准》21900-2008〉的规定，含镍、含铬等一类污染物废水必须单独处理达标。含镍废水和含铬废水经处理后回用技术已经普遍，因此，提高回用率的主要目标是前处理废水以及其它类型电镀废水（如镀锌废水、镀铜废水、含氰含水等）。目前这部分类型电镀废水回用-达标最普遍的处理工艺是：分类收集调节物化混凝沉淀综合反调池缓冲深处理反渗透浓水离子交换排放淡水回用31000032010.2n说明书这种工艺的最大问题是忽略了电镀废水中的COD，在实际运行过程中，物化沉淀后废水中COD含量高达100mg/L以上，造成活性碳很快饱和、离子交换树脂中毒、反渗透膜堵塞等一系列问题，并且反渗透浓水COD严重超标，远远达不到排放要求。根据国家环境保护总局和国家质量检验检测总局发布的《电镀污染物排放标准》21900-2008〉的规定，电镀废水COD排放限值为80mg/1。在实际运行中，随着COD问题的突显，在上述常见的电镀废水处理工艺的基础上，衍生发展了如下两种改良工艺：分类收集调节物化混凝沉淀综合反调池缓冲深处理反渗透浓水离子交换排放淡水回用浓水芬顿氧化二级混凝沉淀改良工艺2分类收集调节物化混凝沉淀综合反调池缓冲冲深处理反渗透浓水离子交换排放淡水回用综合芬顿氧化二级混凝沉淀改良工艺1在改良工艺1中，芬顿氧化虽然解决了进膜前对COD的要求，但芬顿氧化需要进行调酸和后续沉淀调碱过程，投药量大，并且大量地增加了废水中的离子浓度，造成反渗透产水率低，往往不能满足回用60%要求，或者强制多次循环反渗透，但运行电耗成本急速上升而回用水水质下降。在改良工艺2中，解决了反渗透浓水COD达标排放的问题，但对反渗透膜前水质COD问题仍然存在。还有其它采用活性碳吸附、电解等处理方法，均不够实用。31000032010.2n说明书实用新型内容（1）要解决的技术问题本实用新型为了克服常见电镀废水处理工艺中忽略COD，以及针对COD的改良工艺存在的投药量大、产水率低、能耗大以及效率低的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种能高效去除电镀废水中的COD的电镀废水处理系统与方法。（2）技术方案为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种电镀废水处理系统，包括分类收集调节单元、物化混凝沉淀单元、综合反调缓冲池PH值调整单元、UV-BAF氧化单元、深处理反渗透单元、浓水离子交换单元以及排放单元；所述UV-BAF氧化单元包括UV-BAF池、UPVC空气管、微孔曝气器、活性碳填料、UV光射灯、催化触媒陶瓷填料层、罗茨风机、UV光解器、出水堰、进水管、排水管。所述物化混凝沉淀单元包含机械搅拌机、PH/ORP表、加药系统Ⅰ。所述综合反调缓冲池PH值调整单元包含PH表、加药系统Ⅱ。优选地，所述UV-BAF池的气水体积比为6～10。一种电镀废水处理方法，电镀废水处理的步骤包括：（1）除含镍废水、含铬废水外的其它各股电镀废水分类收集；（2）除含镍废水、含铬废水外的其它各股电镀废水进行物化混凝沉淀处理；（3）经物化混凝沉淀处理后的废水进入反调缓冲池进行PH值调整，经物化混凝沉淀产生的污泥进入污泥处理系统；31000032010.2n说明书（4）进入UV-BAF池，进行UV-BAF氧化，有机物或还原性无机物被氧化分解或转化，氧化分解成CO2、H2O和无机盐；（5）经深处理反渗透，按产水率60%运行，淡水回用到生产，浓水COD仍然低于80mg/L，进行阳离子交换对重金属离子进行吸附截留后，可保证达标排放。优选地，所述步骤（4）UV-BAF氧化的具体步骤包括：1）反调缓冲池PH值调整后的电镀废水从池底部进入UV-BAF氧化池；2）罗茨风机提供压缩空气，流经UV光解器，在UV光的作用下，空气中的O2被激发电离，生成氧化性极强的O3，并通过UPVC空气管和微孔曝气器鼓入UV-BAF池中；3）废水与含有强氧化性的O3的空气混合，O3通过气泡的气液传质界面向水中传递，并溶解生成氧化性更强的羟基OH-，废水中部分容易氧化的有机物和绝大部分还原性无机物被氧化或分解；4）难于氧化的有机物在废水流经活性碳填料时，被活性碳填料吸附截留；5）活性碳吸附的有机物在UV光和溶解在废水中的羟基OH-的共同作用下被氧化分解，生成CO2、H2O和无机化合物，活性碳得到再生，实现吸附→分解→再生→再吸附的循环；6）部分废水中游离的、未被活性碳吸附的有机物，随废水流经陶瓷填料层，在催化触媒陶瓷填料表面被废水中残余的羟基OH-氧化；7）经过活性碳吸附并被UV光催化氧化及陶瓷触媒催化氧化后，废水中的COD物质得到充分的氧化分解；8）废水通过出水堰，排出UV-BAF氧化池，进入深处理反渗透系统。优选地，电镀废水在步骤（4）的停留时间应控制在4～6小时。工作原理：除含镍废水、含铬废水外的其它各股电镀废水分类收集并进行物化31000032010.2n说明书沉淀处理；在反调缓冲池中对电镀废水化学混凝反应加药并对电镀废水PH值进行反调；在UV-BAF池中对电镀废水进行UV-BAF氧化，有机物或还原性无机物被氧化分解或转化，氧化分解成CO2、H2O和无机盐，从而达到去除COD的目的，而又无需向废水中投加离子物质，废水中的COD降至30mg/L以下；经深处理反渗透，按产水率60%运行，将淡水回用到生产中，浓水则进行阳离子交换，对重金属离子进行吸附截留并达到达标排放标准后排放。（3）有益效果本发明的有益效果是：1）电镀废水回用-达标排放项目中使用UV-BAF工艺处理COD，解决了以往电镀废水回用-达标排放中COD物质造成深度处理反渗透回用系统运行效果差和反渗膜使用寿命短的问题，并解决了反渗透浓水COD不能达标排放的问题。2）与芬顿氧化工艺相比，无需将废水PH从9左右加酸调至4，经芬顿氧化后又必须加碱将PH再调至9～10进行混凝沉淀的环节。在操作简单，运行成本低。3）UV-BAF工艺最大的优势是在去除COD过程中，使用的是空气和电能，无需向废水中添加溶解型离子化合物，从而不会增加废水的总的离子浓度，这对提高反渗透产水率有非常大的作用。4）与芬顿氧化工艺相比，UV-BAF工艺对有机物的氧化能力更强，氧化分解更彻底，处理运行也更稳定。COD物质是先被活性碳填料吸附，然后进行催化氧化。活性碳吸附有一个缓冲作用，对废水COD浓度变化有更强的抗冲击能力。5）与MBR膜生物反应器工艺相比，UV-BAF工艺对有机物是直接氧化分解形成最终产物，运行稳定。而MBR膜生物反应器中MBR膜只是对COD物质过滤截留，被截留的COD物质并不能全部被生物分解，最终形成累积而导致运行不稳定。31000032010.2n说明书附图说明图1为本发明的电镀废水处理流程图。图2为本发明电镀废水处理流程中的UV-BAF氧化系统图。附图中的标记为：1-UV-BAF池，2-UPVC空气管，3-微孔曝气器，4-活性碳填料，5-UV光射灯，6-催化触媒陶瓷填料层，7-罗茨风机，8-UV光解器，9-出水堰，10-进水管，11-排水管，110-分类收集调节，120-物化混凝沉淀，130-反调缓冲池PH值调整，140-UV-BAF氧化，150-深处理反渗透，160-浓水离子交换，170-排放。具体实施方式下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。实施例1一种电镀废水处理系统，包括分类收集调节单元110、物化混凝沉淀单元120、加药系统Ⅰ123、反调缓冲池PH值调整单元130、加药系统Ⅱ132、UV-BAF氧化单元140、深处理反渗透单元150、浓水离子交换单元160、排放单元170、污泥处理系统124以及淡水回用151；UV-BAF氧化单元包括UV-BAF池1、UPVC空气管2、微孔曝气器3、活性碳填料4、UV光射灯5、催化触媒陶瓷填料层6、罗茨风机7、UV光解器8、出水堰9、进水管10、排水管11、加药系统Ⅰ123。物化混凝沉淀单元120包含机械搅拌机121、PH/ORP表122、加药系统Ⅰ123。反调缓冲池PH值调整单元130包含PH表131、加药系统Ⅱ132、加药系统Ⅱ132。优选地，所述UV-BAF池1的气水体积比为6～10。31000032010.2n说明书一种电镀废水处理方法，其特征在于，电镀废水处理的步骤包括：（1）除前处理废水、含镍废水、含铬废水外的其它各股电镀废水进行分类收集110；（2）除前处理废水、含镍废水、含铬废水外的其它各股电镀废水进行物化混凝沉淀120处理；（3）通过加药系统Ⅰ123对废水加药，后经物化混凝沉淀120处理，经物化混凝沉淀120处理后的一部分废水通过加药系统Ⅱ132加药后，进入反调缓冲池进行PH值调整130，经物化混凝沉淀120处理后产生的污泥进入污泥处理系统124；（4）进入UV-BAF池1，进行UV-BAF氧化，有机物或还原性无机物被氧化分解或转化，氧化分解成CO2、H2O和无机盐；（5）经深处理反渗透150，按产水率60%运行，淡水回用到生产，浓水通过浓水离子交换160对重金属离子进行吸附截留后，可保证达标排放。优选地，所述步骤（4）UV-BAF氧化的具体步骤包括：1）反调缓冲池PH值调整130后的电镀废水从池底部进入UV-BAF池1；2）罗茨风机7提供压缩空气，流经UV光解器8，在UV光的作用下，空气中的O2被激发电离，生成氧化性极强的O3，并通过UPVC空气管2和微孔曝气器3鼓入UV-BAF池1中；3）废水与含有强氧化性的O3的空气混合，O3通过气泡的气液传质界面向水中传递，并溶解生成氧化性更强的羟基OH-，废水中部分容易氧化的有机物和绝大部分还原性无机物被氧化或分解；4）难于氧化的有机物在废水流经活性碳填料4时，被活性碳填料吸附截留；5）活性碳吸附的有机物在UV光和溶解在废水中的羟基OH-31000032010.2n说明书的共同作用下被氧化分解，生成CO2、H2O和无机化合物，实现吸附→分解→再生→再吸附的循环；6）部分废水中游离的、未被活性碳吸附的有机物，随废水流经催化触媒陶瓷填料层6，在催化触媒陶瓷填料表面被废水中残余的羟基OH-氧化；7）经过活性碳吸附并被UV光催化氧化及陶瓷触媒催化氧化后，废水中的COD物质得到充分的氧化分解；8）废水通过出水堰9，排出UV-BAF池1，进入深处理反渗透系统150。优选地，电镀废水在步骤（4）的停留时间应控制在4～6小时。以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。31000032010.2n说明书附图图1为电镀废水处理流程图31000032010.2n说明书附图图2为本发明电镀废水处理流程中的UV-BAF氧化系统图31000032010.2说明书附图古今名言敏而好学，不耻下问——孔子业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随——韩愈兴于《诗》，立于礼，成于乐——孔子己所不欲，勿施于人——孔子读书破万卷，下笔如有神——杜甫读书有三到，谓心到，眼到，口到——朱熹立身以立学为先，立学以读书为本——欧阳修读万卷书，行万里路——刘彝31000032010.2n说明书附图黑发不知勤学早，白首方悔读书迟——颜真卿书卷多情似故人，晨昏忧乐每相亲——于谦书犹药也，善读之可以医愚——刘向莫等闲，白了少年头，空悲切——岳飞发奋识遍天下字，立志读尽人间书——苏轼鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书——李苦禅立志宜思真品格，读书须尽苦功夫——阮元非淡泊无以明志，非宁静无以致远——诸葛亮熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟——孙洙《唐诗三百首序》书到用时方恨少，事非经过不知难——陆游问渠那得清如许，为有源头活水来——朱熹旧书不厌百回读，熟读精思子自知——苏轼书痴者文必工，艺痴者技必良——蒲松龄声明访问者可将本资料提供的内容用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定，不得侵犯本文档及相关权利人的合法权利。谢谢合作！31000032010.2