本實(shí)用新型涉及廢水處理領(lǐng)域，具體為一種專門用于處理人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)。

技術(shù)背景

我國(guó)人造金剛石產(chǎn)量位居世界第一位,占全球產(chǎn)量的90％，人造金剛石企業(yè)正在向著規(guī)?；图谢l(fā)展，是新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)扶持產(chǎn)業(yè)。人造金剛石是應(yīng)用廣泛的超硬材料。金剛石是物理特性優(yōu)異的高端合成材料，具有極高的硬度和熱導(dǎo)率。其人工合成方法多樣，靜態(tài)高溫高壓法為工業(yè)生產(chǎn)人造金剛石的主要方法。人造金剛石因在力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)和電學(xué)等領(lǐng)域均有所應(yīng)用，其中需求量最大的是作為機(jī)械加工材料。

含鎳酸性廢水是在人造金剛石的合成工序是在高溫高壓條件下進(jìn)行電解和酸洗過程中產(chǎn)生的。鎳是一種可致癌的重金屬，所以含鎳廢水的排放對(duì)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生較大的危害。

目前，對(duì)人造金剛石行業(yè)產(chǎn)生的含鎳酸性廢水的處理方法有加堿化學(xué)沉淀法、蒸餾法、離子交換法、重金屬捕集法等方法。隨著環(huán)境保護(hù)的嚴(yán)峻形勢(shì)，亟需一種專門針對(duì)于人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了適應(yīng)環(huán)境保護(hù)水處理技術(shù)的發(fā)展，并克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供了一種安全有效、操作方便、專門用于處理人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的裝置及其處理工藝，將預(yù)處理系統(tǒng)、膜處理系統(tǒng)和濃縮蒸發(fā)處理系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水的零排放，減少重金屬鎳對(duì)環(huán)境的污染。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種用于處理人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，其特征在于：包括格柵渠1，以及通過污水管道與格柵渠1連接的調(diào)節(jié)池2，調(diào)節(jié)池2通過管道連接反應(yīng)池3，反應(yīng)池3通過管道連接沉淀池4，沉淀池4通過管道連接中和池5，中和池5通過管道連接多介質(zhì)過濾器7，多介質(zhì)過濾器7通過管道連接活性炭過濾器8，活性炭過濾器8通過管道連接精密過濾器ⅰ9，精密過濾器ⅰ9通過管道連接超濾裝置11，超濾裝置11通過管道連接中間水箱12，中間水箱12通過管道連接精密過濾器ⅱ14，精密過濾器ⅱ14通過增壓泵ⅱ23連接反滲透裝置15，反滲透裝置15分別通過清水箱18和濃水箱16，濃水箱16通過管道連接mvr蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)17。

所述的格柵渠1設(shè)置有機(jī)械格柵；

所述的調(diào)節(jié)池2通過管道與耐腐蝕化工離心泵連接。

所述的反應(yīng)池3進(jìn)水管道與加堿設(shè)備19連接。

所述的沉淀池4進(jìn)水管道與pam投加設(shè)備20連接，排泥管道通過污泥泵與板框壓濾機(jī)26連接。

所述的中和池5進(jìn)水管道與加酸設(shè)備27連接，出水管道連接有提升泵6。

所述的多介質(zhì)過濾器7和活性炭過濾器8均與反洗泵21連接。

所述的超濾裝置11分別與清洗裝置24和殺菌劑投加裝置25連接。

所述的中間水箱12與增壓泵ⅰ13連接。

所述的反滲透裝置15進(jìn)水管分別于加藥裝置22和增壓泵ⅱ23連接，同時(shí)與清洗裝置24連接。

所述的清水箱18出水管分別與反洗泵21和回用水系統(tǒng)連接。

所述的濃水箱16出水管通過提升泵與mvr蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)連接。

所述的mvr蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)17連接有蒸汽管道和冷卻水管道。

積極有益效果：本實(shí)用新型為一種安全有效、操作方便、專門用于處理人造金剛石行業(yè)的含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，填補(bǔ)了人造金剛石行業(yè)的含鎳酸性廢水零排放的技術(shù)空白，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)人造金剛石行業(yè)的含鎳酸性廢水零排放，減少重金屬鎳對(duì)環(huán)境的污染。

附圖說明

圖1本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：格柵渠1、調(diào)節(jié)池2、反應(yīng)池3、沉淀池4、中和池5、提升泵6、多介質(zhì)過濾器7、活性炭過濾器8、精密過濾器ⅰ9、提升泵10、超濾裝置11、中間水箱12、增壓泵ⅰ13、精密過濾器ⅱ14、反滲透裝置15、濃水箱16、mvr蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)17、清水箱18、加堿設(shè)備19、pam投加設(shè)備20、反洗泵21、加藥裝置22、增壓泵ⅱ23、清洗裝置24、殺菌劑投加裝置25、板框壓濾機(jī)26、加酸設(shè)備27

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明：

如圖1所示，一種用于處理人造金剛石行業(yè)的含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，其特征在于：包括格柵渠1，以及通過管道與格柵渠1連接的調(diào)節(jié)池2，調(diào)節(jié)池2通過管道連接反應(yīng)池3，反應(yīng)池3通過管道連接沉淀池4，沉淀池4通過管道連接中和池5，中和池5通過管道連接多介質(zhì)過濾器7，多介質(zhì)過濾器7通過管道活性炭過濾器8，活性炭過濾器8通過管道連接精密過濾器ⅰ9，精密過濾器ⅰ9通過管道連接超濾裝置11，超濾裝置11通過管道連接中間水箱12，中間水箱12通過管道連接精密過濾器ⅱ14，精密過濾器ⅱ14通過增壓泵ⅱ23提升計(jì)入反滲透裝置15，反滲透裝置15分別通過清水箱18和濃水箱16，濃水箱16通過管道連接mvr蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)17。

含鎳酸性廢水進(jìn)入格柵渠1內(nèi)通過渠內(nèi)設(shè)置的機(jī)械格柵將含鎳酸性廢水中攜帶大顆粒雜物與含鎳酸性廢水進(jìn)行固液分離。

分離后含鎳酸性廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池2調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)后通過提升泵提升進(jìn)入反應(yīng)池3。

反應(yīng)池3具有使含鎳酸性廢水與堿液充分混合反應(yīng)，生成氫氧化鎳沉淀的作用。反應(yīng)池3內(nèi)設(shè)置有機(jī)械攪拌機(jī)。設(shè)置的加堿設(shè)備19向反應(yīng)池3內(nèi)投加堿液，使含鎳酸性廢水中的鎳離子與堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成沉淀。

沉淀池4具有沉淀功能，可去除含鎳酸性廢水水中可沉降的固體污染物和在反應(yīng)池3內(nèi)生成的氫氧化鎳沉淀，設(shè)置pam投加設(shè)備20，用于向沉淀池4內(nèi)加藥，同時(shí)池底污泥通過污泥泵進(jìn)入板框壓濾機(jī)26，通過板框壓濾機(jī)26壓濾后的含鎳污泥運(yùn)至危廢中心進(jìn)行處置。

中和池5具有使含鎳廢水與酸液充分混合中和反應(yīng)。設(shè)置有機(jī)械攪拌機(jī)。設(shè)置的加酸設(shè)備27向中和池5內(nèi)投加酸液，使含鎳廢水酸堿中和。同時(shí)通過提升泵6將含鎳廢水提升進(jìn)入多介質(zhì)過濾器7、活性炭過濾器8和精密過濾器ⅰ9。

多介質(zhì)過濾器7、活性炭過濾器8和精密過濾器ⅰ9均為過濾設(shè)備，多介質(zhì)過濾器是利用石英砂和無(wú)煙煤作為過濾介質(zhì)，使含鎳廢水通過該介質(zhì)的觸絮凝、吸附、截留，去除雜質(zhì)，可有效去除水中的懸浮物及粘膠質(zhì)顆粒。活性炭過濾器利用活性炭作為過濾介質(zhì)，具有卓越的吸附特性，對(duì)水中溶解的有機(jī)污染物和重金屬具有較強(qiáng)的吸附能力。精密過濾器ⅰ9采用pp棉、尼龍、熔噴等不同材質(zhì)作濾芯，去除水中的微小懸浮物及其它雜質(zhì)等，使廢水水質(zhì)達(dá)到超濾膜的進(jìn)水要求。設(shè)置反洗泵21利用清水箱18的清水對(duì)多介質(zhì)過濾器7和活性炭過濾器8進(jìn)行反沖洗，反沖洗廢水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池2。

經(jīng)過精密過濾器ⅰ9處理后廢水通過提升泵10提升進(jìn)入超濾裝置11進(jìn)入中間水箱12。超濾裝置11內(nèi)設(shè)置的超濾膜微孔可達(dá)0.01微米以下，能有效地去除水中的微粒、膠體、細(xì)菌、熱源和有機(jī)物。設(shè)置清洗裝置24和殺菌劑投加裝置25對(duì)超濾裝置11進(jìn)行清洗和維護(hù)保養(yǎng)。

經(jīng)過超濾裝置11處理后廢水進(jìn)入中間水箱12，再通過增壓泵ⅰ13進(jìn)入精密過濾器ⅱ14進(jìn)一步處理后通過增壓泵ⅱ23提升進(jìn)入反滲透裝置15。反滲透裝置15內(nèi)設(shè)置孔徑為1/10000μm(相當(dāng)于大腸桿菌大小的1/6000，病毒的1/300)的反滲透膜(ro膜)，使較高濃度的水變?yōu)榈蜐舛人?，同時(shí)將廢水中的污染物、重金屬等大量雜質(zhì)全部去除，從而產(chǎn)出清水。設(shè)置加藥裝置22、增壓泵ⅱ23及清洗裝置24及時(shí)對(duì)反滲透裝置15進(jìn)行清洗。

經(jīng)過反滲透裝置15處理后產(chǎn)生的清水自流進(jìn)入清水箱18，回用于生產(chǎn)；產(chǎn)生的濃水自流進(jìn)入濃水箱16。

濃水箱16的濃水經(jīng)泵提升進(jìn)入mvr蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)17進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，含鎳的結(jié)晶物送至危廢中心處置。同時(shí)產(chǎn)生的污冷凝水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池2，重新進(jìn)入本廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。mvr蒸發(fā)器是一種新型高效節(jié)能蒸發(fā)設(shè)備，采用低溫與低壓汽蒸技術(shù)和清潔能源為能源產(chǎn)生蒸汽，具有單位能量消耗低、停留時(shí)間短、工藝簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、操作成本低等優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例1

河南某研磨材料有限公司含鎳酸性廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為120m3/d，含鎳酸性廢水水質(zhì)為cod150～200mg/l、ss200～250mg/l、總鎳70～80mg/l、ph≤5.0。

格柵渠1設(shè)置回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵一臺(tái)，將含鎳酸性廢水中攜帶的大顆粒雜物與含鎳酸性廢水進(jìn)行固液分離。

調(diào)節(jié)池2有效容積47m3，配備有兩臺(tái)耐腐蝕化工離心泵(1用1備)，通過離心泵將含鎳酸性廢水提升進(jìn)入反應(yīng)池3。

反應(yīng)池3的有效容積10m3，反應(yīng)時(shí)間為2h，設(shè)置加堿設(shè)備19投加堿液，同時(shí)利用池內(nèi)設(shè)置的機(jī)械攪拌機(jī)使堿液與含鎳酸性廢水充分混合反應(yīng)。隨后自流進(jìn)入沉淀池4，表面負(fù)荷0.6m3/(m2·h)，沉淀時(shí)間3h。設(shè)置pam投加設(shè)備20加藥，同時(shí)池底污泥通過污泥泵進(jìn)入板框壓濾機(jī)26，通過板框壓濾機(jī)26壓濾后的含鎳污泥運(yùn)至危廢中心進(jìn)行處置。

沉淀池4上清液自流進(jìn)入中和池5，有效容積6m3，反應(yīng)時(shí)間為1.2h，通過設(shè)置的提升泵6將廢水提升進(jìn)入多介質(zhì)過濾器7、依次通過自流進(jìn)入活性炭過濾器8和精密過濾器ⅰ9。

多介質(zhì)過濾器7、活性炭過濾器8和精密過濾器ⅰ9數(shù)量均為1臺(tái)，處理能力均為5m3/h，均具有過濾作用，作為超濾裝置11的前處理工段。

廢水通過提升泵10提升進(jìn)入超濾裝置11，處理能力為8m3/h。采用超濾膜元件型號(hào)為sfd-2860，數(shù)量6支，配套支架1套。設(shè)置清洗裝置24和殺菌劑投加裝置25對(duì)超濾裝置11進(jìn)行清洗。

經(jīng)過超濾裝置11處理后廢水進(jìn)入中間水箱12，有效容積5m3。通過設(shè)置的增壓泵ⅰ13將廢水提升進(jìn)入精密過濾器ⅱ14。

精密過濾器ⅱ14數(shù)量為1臺(tái)，處理能力為5m3/h。

廢水經(jīng)精密過濾器ⅱ14處理后通過增壓泵ⅱ23提升進(jìn)入反滲透裝置15，處理能力為5m3/h。采用卷式反滲透膜，型號(hào)為cpa3-4040，數(shù)量32支，配套支架1套，膜殼32支。設(shè)置加藥裝置22、增壓泵ⅱ23及清洗裝置24及時(shí)對(duì)反滲透裝置15進(jìn)行清洗。

經(jīng)過反滲透裝置15處理后產(chǎn)生的清水自流進(jìn)入清水箱18，有效容積5m3，清水回用于生產(chǎn)。

經(jīng)過反滲透裝置15處理后產(chǎn)生的濃水自流進(jìn)入濃水箱16，有效容積5m3，通過泵提升進(jìn)入mvr蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)17。

mvr蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)17，處理能力為2m3/h，材質(zhì)為316l不銹鋼。濃水經(jīng)mvr蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)17蒸發(fā)濃縮，含鎳的結(jié)晶物送至危廢中心處置。同時(shí)產(chǎn)生的污冷凝水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池2，重新進(jìn)入本廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。

經(jīng)過上述含鎳酸性廢水零排放系統(tǒng)處理后的清水水質(zhì)為：cod≤10mg/l、ss≤5mg/l、總鎳0mg/l、ph6-8、電導(dǎo)率≤30μs/cm。清水箱18中的水可以進(jìn)行回用于生產(chǎn)。

上述廢水處理系統(tǒng)不僅適用于人造金剛石行業(yè)產(chǎn)生的含鎳廢水，也適用于其他行業(yè)的含鎳廢水及其他有著相似特點(diǎn)的含重金屬的廢水。

以上實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在所述領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代和改進(jìn)等，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

1.一種用于處理人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，其特征在于：包括格柵渠(1)，以及通過管道與格柵渠(1)連接的調(diào)節(jié)池(2)，調(diào)節(jié)池(2)通過管道連接反應(yīng)池(3)，反應(yīng)池(3)通過管道連接沉淀池(4)，沉淀池(4)通過管道連接中和池(5)，中和池(5)通過管道連接多介質(zhì)過濾器(7)，多介質(zhì)過濾器(7)通過管道活性炭過濾器(8)，活性炭過濾器(8)通過管道連接精密過濾器ⅰ(9)，精密過濾器ⅰ(9)通過管道連接超濾裝置(11)，超濾裝置(11)通過管道連接中間水箱(12)，中間水箱(12)通過管道連接精密過濾器ⅱ(14)，精密過濾器ⅱ(14)通過增壓泵ⅱ(23)連接反滲透裝置(15)，反滲透裝置(15)分別通過清水箱(18)和濃水箱(16)，濃水箱(16)通過管道連接mvr蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)(17)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，其特征在于：所述的格柵渠(1)設(shè)置有機(jī)械格柵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，其特征在于：所述的中和池(5)進(jìn)水管道與加酸設(shè)備(27)連接，出水管道連接有提升泵(6)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，其特征在于：所述的多介質(zhì)過濾器(7)和活性炭過濾器(8)均與反洗泵(21)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，其特征在于：所述的超濾裝置(11)分別與清洗裝置(24)和殺菌劑投加裝置(25)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，其特征在于：所述的中間水箱(12)與增壓泵ⅰ(13)連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，其特征在于：所述的清水箱(18)出水管分別與反洗泵(21)和回用水系統(tǒng)連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，其特征在于：所述的濃水箱(16)出水管通過提升泵與mvr蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于處理人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，其特征在于：所述的mvr蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)(17)連接有蒸汽管道和冷卻水管道。

10.根據(jù)權(quán)利要求4、5、7、8、9任意一項(xiàng)所述的一種用于處理人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，其特征在于：mvr蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)(17)，處理能力為2m3/h，材質(zhì)為316l不銹鋼，濃水經(jīng)mvr蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)(17)蒸發(fā)濃縮，含鎳的結(jié)晶物送至危廢中心處置，同時(shí)產(chǎn)生的污冷凝水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池(2)，重新進(jìn)入本廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開了一種用于處理人造金剛石行業(yè)含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，包括格柵渠，以及通過污水管道與格柵渠連接的調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池通過管道連接反應(yīng)池，反應(yīng)池通過管道連接沉淀池，沉淀池通過管道連接中和池，反滲透裝置分別通過管道清水箱和濃水箱，濃水箱通過管道連接MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)。本實(shí)用新型經(jīng)濟(jì)適用、專門用于安全有效、操作方便、專門用于處理人造金剛石行業(yè)的含鎳酸性廢水零排放的系統(tǒng)，填補(bǔ)了專門針對(duì)于人造金剛石行業(yè)的含鎳酸性廢水達(dá)到零排放的處理的技術(shù)空白，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)人造金剛石行業(yè)的含鎳酸性廢水的零排放，減少含鎳酸性廢水及重金屬對(duì)環(huán)境的污染。

技術(shù)研發(fā)人員：劉從彬;劉峻;孫震宇;施烈焰;胡宗泰;付譽(yù);盧一夢(mèng)

受保護(hù)的技術(shù)使用者：鄭州億眾環(huán)境科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.04.21

技術(shù)公布日：2021.01.05