[发明专利]一种强络合态重金属废水的处理装置及其排放和回用工艺

权利要求书

1.一种强络合态重金属废水的成套处理装置，其特征是，包括通过管道依次连通的收集池(1)、氧化塔(2)、混凝反应池A(3)、混凝反应池B(4)、管式微滤浓缩池(5)、管式微滤膜系统(6)、阳离子交换树脂塔(7)、阴离子交换树脂塔(8)和反渗透膜系统(9)；

其中，阴离子交换树脂塔(8)还和沉淀池(10)连通，沉淀池(10)分别和污泥浓缩池(11)以及螯合树脂塔(12)连通。

2.根据权利要求1所述的一种强络合态重金属废水的成套处理装置，其特征是，所述管式微滤膜系统(6)和管式微滤浓缩池(5)之间设有回用管道。

3.根据权利要求1所述的一种强络合态重金属废水的成套处理装置，其特征是，所述反渗透膜系统(9)和阳离子交换树脂塔(7)之间设有回用管道。

4.权利要求1所述的强络合态重金属废水的成套处理装置使用时的高标准排放和回用工艺，其特征是，包括以下步骤：

1)将强络合态重金属废水排入收集池进行芬顿破络处理，调节废水pH为3～4并加入一定量的H₂O₂和FeSO₄，同时加入Cu/AC催化剂并通入O₃曝气；

2)将芬顿破络处理过的水排入氧化塔，将出水调节pH为6～8，加入NaHSO₃调节氧化还原电位值为150～250mV；

3)将调节后的水排入混凝反应池A，出水调节pH为9～11，加入聚合氯化铝进行混凝反应30min；然后排入混凝反应池B，加入重金属离子捕捉剂反应30min；

4)将混凝反应后的处理水排入管式微滤浓缩池，通过管式微滤膜系统去除混凝反应产生的沉淀物；沉淀物排入沉淀池；

5)过滤水流入中间水池，通过提升泵依次进入阳离子交换树脂塔和阴离子交换树脂塔，分别去除破络反应产生的阳离子和阴离子；将处理过的水排入反渗透膜系统进行过滤，清洗后的废液排入沉淀池；

6)处理水排入反渗透膜系统将PH值调至中性然后进行过滤，处理过的清液达到排放标准可安全排放，过滤后的浓液通过回用管道排入阳离子交换树脂塔，继续循环处理；

7)处理过的调节树脂再生废液pH为10并排入沉淀池，使沉淀池中的重金属离子形成氢氧化物沉淀而去除，沉淀后的上清液进入螯合树脂塔进行重金属离子的吸附；

8)最后将沉淀池中的沉淀物排入污泥浓缩池，经导入压滤机进行脱水处理，压榨水返回工艺前端处理，产生的泥饼委外处理。

5.根据权利要求4所述的强络合态重金属废水的成套处理装置使用时的高标准排放和回用工艺，其特征是，步骤1所述的Cu/AC催化剂的制备过程如下：将AC浸渍于Cu(NO₃)₂溶液中(Cu:AC＝0.01～0.05)，浸泡12～36h，再以5℃/min的速率升温，在常压、300～450℃下烧制2～4h，保温2h制得。

6.根据权利要求4所述的强络合态重金属废水的成套处理装置使用时的高标准排放和回用工艺，其特征是，步骤1)中的H₂O₂用量为5～20g/g COD，FeSO₄与H₂O₂投加摩尔比为1～10:1，O₃曝气量为1～10g/L，破络反应时间为1～2h。

7.根据权利要求4所述的强络合态重金属废水的成套处理装置使用时的高标准排放和回用工艺，其特征是，步骤3)中的PAC的用量为0.1～1mg/L，重金属离子捕捉剂投加量与废水中重金属含量的比值(质量比)为1～10:1。

8.根据权利要求4所述的强络合态重金属废水的成套处理装置使用时的高标准排放和回用工艺，其特征是，步骤5)中阳离子交换树脂塔使用H₂SO₄去除阳离子进行树脂废液再生，阴离子交换树脂塔使用NaOH去除阴离子进行树脂废液再生。