处理含有六价铬及铅离子废水的方法及装置与流程
技术领域：本发明涉及一种工业废水的处理方法及装置，特别是一种含六价铬及铅离子废水的处理方法及装置。
背景技术：
：在制造雷管、子弹等产品的烟火工业中，金属零件的化学表面处理、含铅雷管的生产都会产生含有六价铬和铅离子的废水。这些废水若要排入环境，由于环保要求的提高，必须去除上述废水中的重金属，并达到“零排放”的标准；即如果工厂使用的是地表水，那么处理后排放时重金属浓度必须达到地表水标准；如果工厂使用的是饮用水（自来水），那么处理后排放时重金属浓度必须达到饮用水（自来水）标准。由于地表水和饮用水中重金属的标准浓度极低，常规的物理化学方法处理含铬、含铅废水无法满足要求；但为了达到排放废水的环保要求，一些极端的做法是将废水经过常规的物理化学处理后完全蒸发，但这种方法会大大增加生产成本，影响企业的竞争力。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有烟火企业处理含六价铬和铅离子废水的不足，提供一种含六价铬和铅离子废水的处理方法及装置，该方法及装置处理成本低，处理效果好，处理后排放水中重金属浓度可达到饮用水标准。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的，一种含六价铬和铅离子废水的处理方法，其特征在于它由三部分组成：含铬废水的物理化学处理；含铅废水的物理化学处理；二者处理后共同废水的生化处理；具体步骤如下：
1、将含铬废水输入含铬废水收集池，含铬废水收集池内设置有酸化器、pH控制器、液位控制器，pH控制器通过酸化器控制含铬废水收集池内废水的pH值在3～5之间；
2、当含铬废水达到设定的液位时，液位控制器启动提升泵，将含铬废水输送至还原反应器；
3、还原剂装置中，通过加药混合器按每吨含铬废水0.1-3公斤的比例将还原剂加入到含铬废水中，在还原反应器中反应1小时后，含铬废水进入絮凝化学反应器，再通过絮凝剂添加装置按每吨含铬废水50-500克聚合氯化铝絮凝剂的比例加入到絮凝化学反应器中进行絮凝反应，絮凝反应30分钟，再按每吨含铬废水10-500克聚丙烯酰胺絮凝剂的比例加入到絮凝化学反应器中进行絮凝反应，絮凝反应30分钟，然后pH控制器通过加碱装置加入液碱，将含铬废水的酸性中和，使其pH值=6.8-8；
4、含铬废水在絮凝化学反应器内搅拌反应30分钟后，流入沉淀器进行固液分离，反应时间30分钟至1小时，处理后的含铬废水进入废水生化收集池进行处理；
5、含铅废水进入含铅废水收集槽，到达设定液位时由提升泵输送至化学反应器，络合剂按每吨含铅废水加入5～45公斤钼络合剂的比例加入化学反应器，反应1小时后，絮凝剂按每吨废水加入10克～100克聚丙烯酰胺絮凝剂的比例加入化学反应器，反应30分钟后，加碱装置在pH控制器的控制下加入液碱对含铅废水进行酸性中和，使其pH值为7.5～8.5，然后含铅废水输入沉降器进行固液分离，反应30分钟～1小时后进入废水生化收集槽进行处理；
6、含铬、铅废水在生化收集池达到设定液位后，由提升泵输送至厌氧生化反应器进行反应，反应器内的厌氧菌为硫酸盐还原菌，硫酸盐还原菌与废水中的Pb、Cr金属离子发生反应结合成不溶性金属硫化物并沉淀，废水pH值=7；
7、当废水进入厌氧生化反应器时，将等体积替换厌氧反应后的废水，进入好氧生化反应器进行好氧生化反应，在好氧生化反应器中废水中未反应完的重金属将被硫细菌吸附而产生沉淀；
8、处理后的废水铅、铬重金属指标达到饮用水标准或地表水标准。
一种含六价铬及铅离子废水处理装置，其特征在于由三部分组成：含铬废水的物理化学处理装置；含铅废水的物理化学处理装置；二者处理后的共同废水的生化处理装置。其具体连接为：含铬废水收集池内设置pH控制器、酸化器、液位控制器；提升泵的一端插入铬废水收集池内，另一端插入还原剂添加装置；还原剂添加装置通过加药混合器与提升泵的输出管连接；絮凝化学反应器内设置絮凝剂添加装置、pH控制器、碱添加装置；絮凝化学反应器与沉淀器连接；沉淀器与废水生化收集池连接；含铅废水收集池内设置液位控制器； 提升泵的一端插入含铅废水收集池内，另一端连接化学反应器；化学反应器内设有络合剂添加装置、絮凝剂添加装置、pH控制器、碱添加装置、液位控制器；提升泵的一端连接化学反应器，另一端连接沉淀器；沉淀器连接废水生化收集池；废水生化收集池内设有液位控制器，提升泵的一端插入废水生化收集池内，另一端连接厌氧生化反应器，厌氧生化反应器连接好氧生化反应器。
本发明的效果是：1、处理成本大大降低，以该企业年排放废水2000吨计算，现有技术中废水经常规物理化学方法处理后完全蒸发的蒸发阶段成本为17万元，而本方法仅需3万元，可节省近六分之五的成本，若在社会上得到更广泛的应用，将产生更大的经济价值；2、处理效果好，这是因为本方法在处理过程中加入了络合沉降剂mo和絮凝剂，络合沉降剂mo与废水中的铅离子同步反应生成不溶性金属硫化物络合物沉淀物，在絮凝剂的进一步作用下，沉降分离充分，处理后的废水达到地表水标准；3、节约能源、节约水资源，创造社会效益。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明：
附图说明：
图1为本发明加工流程的结构示意图。
具体方式：
实施例1：参见图1，将含铬废水输入含铬废水收集池1，pH控制器2通过酸化器3使含铬废水收集池1内的pH=3。当含铬废水达到一定液位时，液位控制器4启动提升泵5，将含铬废水输送至还原反应器6。在还原剂添加装置7中，每吨含铬废水添加0.5kg焦亚硫酸钠还原剂，然后注入加药混合器8，与含铬废水混合。 废水在还原反应器6中反应1小时后进入絮凝化学反应器9，通过絮凝剂添加装置10每吨含铬废水添加60g聚合氯化铝絮凝剂进行絮凝反应，30分钟后，通过每吨含铬废水添加15g聚丙烯酰胺絮凝剂进行絮凝反应，30分钟后pH控制器11通过加碱装置12加入液体碱，中和含铬废水的酸性，使pH=6.8，含铬废水在絮凝化学反应器9中搅拌反应30分钟后，在重力作用下流入沉淀器13进行固液分离，30分钟后，处理后的含铬废水进入废水生化收集池14进行处理； 含铅废水进入含铅废水收集池15，当达到一定液位时，液位控制器16启动提升泵17输送至化学反应器18，络合剂19每吨含铅废水加入络合剂5kg mo，反应1小时后，絮凝剂20每吨含铅废水加入聚丙烯酰胺絮凝剂15g，反应30分钟后，加碱装置22在pH控制器21的控制下加入液碱，中和酸性，使pH=7.5，当达到一定液位时，液位控制器23启动提升泵24，将含铅废水输入沉淀器25进行固液分离，反应30分钟，出水进入废水生化收集池14进行处理； 生化收集池14中的含铬、含铅废水pH=7，温度为25℃，Cr6+为0.1mg/l，Pb2+为0.1mg/l，当废水在生化收集池14中达到一定液位时，液位控制器26启动提升泵27将废水输送至厌氧生化反应器28进行反应，厌氧菌为硫酸盐还原菌，废水进入厌氧生化反应器28后置换等体积的废水经厌氧反应后进入好氧生化反应器29进行好氧生化反应，好氧菌为硫细菌。 最终监测数据结果显示，废水中Cr6+为0.02mg/l，Pb2+为0.03mg/l（饮用水标准：Cr6+≤0.05mg/l，Pb2+≤0.05mg/l）。
实施例2：参见图1，将含铬废水输入含铬废水收集池1，pH控制器2通过酸化器3使含铬废水收集池1内的pH=4，当含铬废水达到一定液位时，液位控制器4启动提升泵5将含铬废水输送至还原反应器6，在还原剂添加装置7中，每吨含铬废水添加1.5kg焦亚硫酸钠还原剂，然后注入加药混合器8与含铬废水混合。 废水在还原反应器6中反应1小时后进入絮凝化学反应器9，含铬废水通过絮凝剂添加装置10按每吨含铬废水300g的聚合氯化铝絮凝剂进行絮凝反应，30分钟后，含铬废水通过pH控制器11按每吨含铬废水300g的聚丙烯酰胺絮凝剂进行絮凝反应，30分钟后，pH控制器11通过加碱装置12加入液体碱，中和含铬废水的酸性，使pH=7.2，含铬废水在絮凝化学反应器9中搅拌反应30分钟后，在重力作用下流入沉淀器13进行固液分离，反应40分钟，处理后的含铬废水进入废水生化收集池14进行处理； 含铅废水进入含铅废水收集池15，当达到一定液位时，液位控制器16启动提升泵17输送至化学反应器18，络合剂19每吨含铅废水添加络合剂20kg mo，反应1小时后，絮凝剂20每吨含铅废水添加聚丙烯酰胺絮凝剂50g，反应30分钟后，在pH控制器21的控制下，通过加碱装置22向液碱中加入碱和酸度，使得pH=7.8，当达到一定液位时，液位控制器23启动提升泵24将含铅废水输入沉淀器25进行固液分离，反应45分钟，出水进入废水生化收集池14进行处理； 生化收集池14中的含铬、含铅废水pH=7.5，温度为26℃，cr6+=0.15mg/l，pb2+=0.15mg/l。当废水在生化收集池14中达到一定液位时，液位控制器26启动提升泵27输送至厌氧生化反应器28进行反应。厌氧菌为硫酸盐还原菌。废水进入厌氧生化反应器28后置换等体积的厌氧反应后废水进入好氧生化反应器29进行好氧生化反应。好氧菌为硫细菌。 最终监测数据结果显示：废水中Cr6+为0.02mg/l，Pb2+为0.01mg/l（饮用水标准：Cr6+≤0.05mg/l，Pb2+≤0.05mg/l）。
实施例3：参见图1，将含铬废水输入含铬废水收集池1，pH控制器2通过酸化器3使含铬废水收集池1内的pH达到5。当含铬废水达到一定液位时，液位控制器4启动提升泵5，将含铬废水输送至还原反应器6。在还原剂添加装置7中，每吨含铬废水添加3kg焦亚硫酸钠还原剂，然后注入加药混合器8与含铬废水混合。 废水在还原反应器6中反应1小时后进入絮凝化学反应器9，通过絮凝剂添加装置10，每吨含铬废水添加480g聚合氯化铝絮凝剂进行絮凝反应，30分钟后，每吨含铬废水添加500g聚丙烯酰胺絮凝剂进行絮凝反应。pH控制器11通过加碱装置12加入液体碱，中和含铬废水的酸性，使pH=7.8。含铬废水在絮凝化学反应器9中搅拌反应30分钟后，在重力作用下流入沉降器13，进行固液分离，反应55分钟。 处理后的含铬废水进入废水生产工序。含铅废水进入含铅废水收集池15，当达到一定液位时，液位控制器16启动提升泵17输送至化学反应器18，按每吨含铅废水加入45kg络合剂mo的比例加入络合剂19，反应1小时后，按每吨含铅废水加入95g聚丙烯酰胺絮凝剂的比例加入絮凝剂20，反应30分钟后，在pH控制器21的控制下，通过加碱装置22加碱，中和酸度，调节pH=8.1。 当液位达到一定高度时，液位控制器23启动提升泵24，将含铅废水输入沉淀器25进行固液分离，时间为55分钟，出水进入废水生化收集池14进行处理；生化收集池14中含铬含铅废水pH=8，温度为24℃，cr6+=0.2mg/l，pb2+=0.25mg/l。当废水在生化收集池14中达到一定高度时，液位控制器26启动提升泵27，将含铅废水输入沉淀器25进行固液分离，时间为55分钟。废水送至厌氧生化反应器28进行反应，厌氧菌为硫酸盐还原菌。 废水进入厌氧生化反应器28后置换等体积厌氧反应后的废水进入好氧生化反应器29进行好氧生化反应，好氧菌为硫菌，最终监测数据结果显示废水中Cr6+为0.01mg/l，Pb2+为0.04mg/l（饮用水标准：Cr6+≤0.05mg/l，Pb2+≤0.05mg/l）。
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技术特点：
技术摘要
本发明提供了一种含六价铬和铅离子废水的处理方法及装置，其特征在于由含铬废水的物理化学处理；含铅废水的物理化学处理；二者处理后普通废水的生化处理三部分组成。其效果是：1、处理成本大大降低，具有很大的经济价值；2、处理效果好，处理后的废水达到地表水标准；3、节约能源和水资源，创造社会效益。
技术研发人员：艾丽华； 金卫平; 刘爱萍姜才良蒋信忠; 张良王吉峰
受保护技术使用人：江西新余国科科技有限公司
技术开发日：2017.06.16
技术发布日期：2017.08.15
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