[发明专利]一种处理含重金属离子废水的自动投药控制方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种含重金属离子废水处理过程的自动投药控制方法及其装置，尤其涉及一种能够处理同时含多种重金属离子废水并确保投药准确、处理水连续稳定达标的自动投药控制方法及其装置，属环境保护工业废水处理技术领域。

技术背景

目前，国内外普遍采用化学沉淀法对含重金属离子废水进行处理，化学沉淀法是使溶解性的重金属离子转变为不溶或者难溶的金属化合物，从而将其从处理水中去除，包括采用碱性药剂(如：氢氧化钠、石灰、碳酸钠等)、硫化剂(如：硫化钠、硫化铵等)对废水中重金属离子进行沉淀处理，形成相应的难溶金属氢氧化物沉淀、金属硫化物沉淀，而将重金属离子从处理水中去除。

随着含重金属离子废水处理药剂技术的发展，国内外相继研制开发出具有螯合官能团的处理含重金属离子废水的高分子重金属螯合剂(如：二硫代胺基甲酸盐类螯合剂、黄原酸酯类螯合剂等)，它能与废水中的重金属离子反应，生成不溶于水的重金属螯合盐沉淀物自动连续的控制加药泵的工作，得到重金属离子完全沉淀的处理水。，而将重金属离子从处理水中去除。

不管是采用碱性药剂、硫化剂及采用高分子重金属螯合剂对废水中重金属离子进行沉淀处理，对于含重金属离子废水处理中重金属离子沉淀的最关键环节--自动投药量控制技术，近年来虽然也进行过大量研究，但始终没有突破性进展。多年来，重金属离子沉淀处理的沉淀剂投药控制一直是以检测pH值为基本参数来实现，或只能采用人工定量投加方式。

现普遍采用的是检测重金属离子沉淀反应过程中的废水pH值，实现重金属离子沉淀过程中的投药控制，其容易出现的问题是：检测此pH值控制沉淀过程，往往不能保证重金属离子沉淀过程是否完全结束，其结果是经常采用过量投药自动控制方式。另外，对于同时含多种重金属离子的废水，由于每一种重金属离子对应的沉淀pH值不同、重金属离子种类不同及种类含量组成的变化，投药控制过程难度更大。

同样，在高分子重金属螯合剂处理废水过程中，国外产品推荐检测处理水的重金属沉淀完成时的反应终点ORP值进行投药控制，同样容易出现的问题是：检测的ORP终点值受处理水的pH值、含重金属离子种类、含重金属离子浓度等的影响较大，难于实现投药控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种处理含重金属离子废水的自动投药控制方法及其装置。本发明可以解决现有含重金属离子废水处理过程中投药系统的不足，实现重金属沉淀处理投药过程的自动化控制，确保含重金属离子废水处理水的连续稳定达标，并为含重金属离子废水成套处理装置的自动化控制和运行创造条件。

本发明提出的处理含重金属离子废水中去除重金属离子的自动投药控制方法，利用在线ORP仪，分别检测在一定的处理废水pH值下投加重金属沉淀剂前的ORP1值和投加重金属沉淀剂，发生重金属完全沉淀反应后的ORP2值，根据完成重金属离子沉淀反应前和反应后的ORP差值(ORP1-ORP2)，自动控制重金属沉淀剂的投药量及投药过程。

本发明提出的处理含重金属离子废水中去除重金属离子的自动投药控制方法，应用重金属离子沉淀剂可以为碱性药剂、硫化剂及重金属螯合剂等中一种或多种。

本发明提出的处理含重金属离子废水中去除重金属离子的自动投药控制方法，可以应用于含镉、铬、铅、镍、铜、锌、钴、锡、钒、钼、铁、锰等一种或多种的重金属离子废水的处理过程中。

本发明提出的处理含重金属离子废水中去除重金属离子的自动投药控制方法，在重金属离子沉淀反应装置前端设置一个在线ORP仪，检测沉淀反应前废水的ORP值，在重金属离子沉淀反应装置后端设置一个在线ORP仪，检测沉淀反应完成后处理水的ORP值，应用发生沉淀反应前后的ORP差值，采用PID调节控制方式，实现含重金属离子废水处理过程中重金属沉淀剂的连续稳定投药自动控制。

本发明提出的处理含重金属离子废水的自动投药控制装置，由在线ORP仪1、在线ORP仪2、数学运算器(减法器)b、PID调节控制仪c和加药泵3组成，其特征在于：

1)在一定的处理废水pH值下，在线ORP仪1检测到投加重金属沉淀剂前的ORP1值，同时输出对应的4-20mA信号至数学运算器(减法器)；

2)在线ORP仪2检测到投加重金属沉淀剂，发生重金属完全沉淀反应后的ORP2值，同时输出对应的4-20mA信号至数学运算器(减法器)；