一种抛光废水处理方法及系统，解决废水处理难题

一种抛光废水处理方法及系统，解决废水处理难题

本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种抛光废水处理方法及抛光废水处理系统。

背景技术：

玻璃减薄行业在玻璃化学蚀刻后，使用抛光粉进行抛光。抛光粉的主要成分是二氧化铈。使用时将抛光粉配制成一定浓度的溶液。为了防止抛光粉在使用过程中沉淀，影响抛光产品质量，在生产过程中会在抛光粉中加入一定量的悬浮剂。但悬浮剂的加入也增加了抛光废液处理的难度。

目前行业内常用的方法为自然沉淀，由于抛光废水量较大，且加入悬浮剂后的抛光废水在加入絮凝剂后仍难以沉淀，因此自然沉淀在抛光废水处理中耗时较长，抛光废水处理效率较低，因此必须加大沉淀池容积，这势必增加投资。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种抛光废水处理方法及抛光废水处理系统，以解决抛光废水处理效率低的问题。

一种抛光废水的处理方法，所述抛光废水包括二氧化铈和钠盐悬浮剂，所述抛光废水的处理方法包括以下步骤：

向抛光废水中加入强碱，破坏抛光废水的悬浮特性，得到中间液；

向中间液中添加絮凝剂进行絮凝，得到反应液，所述絮凝剂包括聚合氯化铝和聚丙烯酰胺；

将反应溶液进行沉淀处理。

在一个实施例中，在向抛光废水中加入强碱得到中间液，破坏抛光废水的悬浮特性的步骤中，加入强碱直至抛光废水的pH值达到8-9。

在一个实施例中，强碱选自氢氧化钠和氢氧化钙中的至少一种。

在一个实施例中，聚合氯化铝与抛光废水的比例为240mg：1L至260mg：1L；

和/或，所述聚丙烯酰胺与所述抛光废水的比例为4mg:1L至6mg:1L。

在一个实施例中，反应溶液的沉淀处理时间为0.5h至2h。

在一个实施例中，在对反应溶液进行沉淀处理的步骤之后，该方法还包括：对沉淀处理得到的沉淀物进行过滤，得到滤渣和滤液。

在一个实施例中，在将沉淀处理得到的沉淀物进行过滤得到滤渣和滤液的步骤之后，还包括：回收滤渣中的二氧化铈。

在一个实施例中，在将沉淀处理得到的沉淀物过滤得到滤渣和滤液的步骤之后，还包括：将滤液与中间液体合并。

一种抛光废水处理系统，包括：

反应装置，用于接收抛光废水，并向抛光废水中加入强碱进行反应，破坏抛光废水的悬浮特性，得到中间液，所述反应装置可向中间液中加入絮凝剂进行絮凝处理，得到反应液，所述絮凝剂包括聚合氯化铝和聚丙烯酰胺；

反应装置连接有沉淀装置，沉淀装置可对反应装置得到的反应液进行沉淀处理。

在一个实施例中，抛光废水处理系统还包括过滤装置，该过滤装置与沉淀装置连接，用于对沉淀装置产生的沉淀物进行过滤，得到滤渣和滤液。

上述抛光废水的处理方法是在抛光废水中加入强碱，强碱可以与抛光废水中的钠盐悬浮剂发生反应，破坏钠盐悬浮剂的悬浮特性，或者在碱性环境下溶解钠盐悬浮剂，使抛光废水中的悬浮剂失效，同时破坏其粘稠状态，使抛光废水易于沉降，再加入常用的絮凝剂，这样沉降速度大大提高；上述抛光废水处理系统设有第一进料装置，向抛光废水中加入强碱，破坏抛光废水的悬浮特性，从而减少沉降时间，提高抛光废水的处理效率，进一步减少处理抛光废水的投资。

附图的简要说明

图1为实施例提供的抛光废水处理方法的流程图；

图2为本实施例的抛光废水处理系统的结构示意图。

详细方法

下面主要结合附图及具体实施例对抛光废水处理方法及抛光废水处理系统作进一步详细的说明。

参见图1，本实施例的抛光废水处理方法主要包括以下步骤：

S01：向抛光废水中加入强碱得到中间液，从而破坏抛光废水的悬浮特性。

抛光废水包括抛光粉二氧化铈和钠盐悬浮剂。一般来说，为了防止抛光粉二氧化铈在使用过程中沉淀，会在二氧化铈中添加一定量的悬浮剂，钠盐悬浮剂是常用的悬浮剂。在图示的实施例中，钠盐悬浮剂为六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠中的至少一种。当然，在其他实施例中，钠盐悬浮剂并不限于六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠中的至少一种，也可以采用行业中常用的其他钠盐悬浮剂。

经过研究发现，使抛光粉不易沉淀的主要因素是添加的悬浮剂。添加的悬浮剂主要有以下三个作用：1、提高颗粒表面电位的绝对值，使颗粒间的静电斥力增大；2、悬浮剂在颗粒表面形成吸附层，产生并强化空间位阻效应，从而增大颗粒间的位阻；3、增强颗粒表面的亲水性，增加水化膜的强度和厚度，显著增大颗粒间的水化斥力。

此步骤中加入强碱，破坏悬浮剂的工作环境，使抛光废水中的悬浮剂失去作用，同时破坏其粘稠状态，使抛光废水易于沉淀。

具体来说，在抛光废液中加入氢氧化钠、氢氧化钙等强碱性物质后，强碱性物质可以与悬浮剂六偏磷酸钠发生反应，生成不具有悬浮作用的磷酸氢二钠和磷酸氢二钠，而聚丙烯酸钠可以溶解于碱性溶液中，因此强碱的加入破坏了钠盐悬浮剂的悬浮性能，使得抛光废水更易于沉降。

具体而言，在抛光废液中加入强碱，直至抛光废水的pH值达到8～9，可以有效减少抛光废水的沉淀时间。

在图示实施例中，加入抛光废水中的强碱为氢氧化钠，氢氧化钠以氢氧化钠水溶液的形式加入。氢氧化钠水溶液的浓度可以根据需要进行调节，只要保证加入强碱后的抛光废水的pH值为8～9即可。在另一实施例中，加入的强碱还可以是氢氧化钙或氢氧化钾，强碱也可以以固体状态或悬浮液状态加入。所选用的溶剂可以是水或乙醇，也可以是除水或乙醇以外的其他良溶剂。本实施例中，氢氧化钠水溶液以滴加的方式加入抛光废水中。在另一实施例中，也可以直接一次性加入或分次加入。

本实施例中，在向抛光废水中加入强碱后，对抛光废水进行搅拌0.2h~1h，优选搅拌0.5h，在其他实施例中，也可以省略搅拌步骤。

S02、向中间液中添加絮凝剂进行絮凝处理，所述絮凝剂包括聚合氯化铝、聚丙烯酰胺。

优选的，聚合氯化铝与抛光废水的比例为240mg：1L至260mg：1L。当然，在其他实施例中，也可以根据抛光废水的情况，相应增加或减少聚合氯化铝的用量。

优选的，聚丙烯酰胺与抛光废水的比例为4mg：1L至6mg：1L。当然，在其他实施例中，也可以根据抛光废水的情况，相应增加或减少聚丙烯酰胺的用量。

将絮凝剂加入抛光废水中进行絮凝处理后，将得到的反应溶液搅拌0.2h～1h，优选搅拌0.5h，在其他实施例中，可以省略搅拌步骤。

S03、对反应溶液进行沉淀处理。

本实施例中，反应液的沉淀处理是指将反应液静置0.5h~2h，当然在其他实施例中，沉淀处理时间可以适当延长或缩短。

本发明提供的抛光废水处理方法可以有效减少沉淀时间至0.5h-2h，提高抛光废水的处理效率，同时可以减少沉淀池的建设规模，节省工程投资。

本发明方案提供的抛光废水处理方法，抛光废水上清液中二氧化铈的去除率高达85%以上，且所添加的强碱及絮凝剂无毒无害，不会影响排水指标。

在抛光废水中加入强碱和絮凝剂后，抛光废水中的抛光粉末会形成絮状颗粒，沉降在沉淀池底部。

S04、将沉淀处理得到的沉淀物进行过滤，得到滤渣和滤液。

在图示的实施例中，沉淀处理得到的沉淀物通过隔膜泵抽送到压滤机进行过滤，在压力和滤布的作用下，沉淀物中的水分通过滤布排出到排水槽中收集得到滤液，沉淀物中的抛光粉被截留在滤布上收集得到滤渣。当然，在其他实施例中，将得到的沉淀物过滤得到滤渣和滤液的步骤也可以直接通过滤布过滤，也可以真空过滤，也可以通过离心分离成固液。

本发明提供的抛光废水处理方法还可以避免因沉淀不充分、抛光粉含水量过大、抛光粉中混入的悬浮剂吸水变粘稠堵塞滤布而造成压滤系统瘫痪的问题。

S05：回收滤渣中的二氧化铈。

过滤后的滤渣主要成分为二氧化铈，将滤渣回收后再进行净化，除去滤渣中的杂质，即可回收二氧化铈。净化滤渣的方法可以是将滤渣溶解后再过滤，也可以采用色谱法将二氧化铈与杂质分离。

S06：将滤液与中间液合并。

S04所得滤液与中间液合并进行进一步处理，滤液与中间液合并后加入絮凝剂进行絮凝处理，避免直接排放，造成环境污染。

上述处理抛光废水的方法是在抛光废水中加入强碱，强碱可以与抛光废水中的钠盐悬浮剂发生反应，破坏钠盐悬浮剂的悬浮特性，或者在碱性环境下将钠盐悬浮剂溶解，使抛光废水中的悬浮剂失去作用，同时破坏其粘稠状态，使抛光废水易于沉降，再加入常用的絮凝剂，这样沉降速度就大大提高了。

上述抛光废水的处理方法中，步骤S04、步骤S05和步骤S06可以省略。

参见图2，本实施例的抛光废水处理系统100包括反应装置110、沉淀装置120、过滤装置130和回收装置140。

反应装置110用于接收抛光废水并向抛光废水中加入强碱进行反应以破坏抛光废水的悬浮特性得到中间液，反应装置可向中间液中加入絮凝剂进行絮凝处理得到反应液，絮凝剂包括聚合氯化铝、聚丙烯酰胺。

在本实施例中，反应装置110包括中间装置111及反应装置113，且中间装置111连接于反应装置113。

中间装置110用于接收抛光废水，并向抛光废水中加入强碱进行反应，以破坏抛光废水的悬浮特性，得到中间液。在一个实施例中，中间装置111包括第一进料装置，用于将强碱喷洒到抛光废水中。中间装置111还包括搅拌装置，用于对抛光废水进行搅拌。在将强碱加入抛光废水后，通过搅拌装置对抛光废水进行搅拌，一方面可以加快强碱与抛光废水的反应程度和反应速度，另一方面使反应更加均匀。

反应装置113可以向中间液中添加絮凝剂进行絮凝处理，得到反应液。在一个实施例中，反应装置113包括第二进料装置，用于向抛光废水中喷洒絮凝剂。絮凝剂包括聚合氯化铝和聚丙烯酰胺。反应装置113还包括搅拌装置，用于对抛光废水进行搅拌。将絮凝剂加入抛光废水后，通过搅拌装置对抛光废水进行搅拌，一方面可以加快絮凝剂与抛光废水的反应程度和反应速率，另一方面使絮凝反应更加均匀。

本实施例中，中间装置111和反应装置113分别为中间罐和反应槽，可以认为中间装置111和反应装置113也可以是釜、塔或罐，当然也可以将中间装置111和反应装置113合并为一个装置，兼具两者的功能。

在另一实施例中，中间装置111中的第一进料装置和搅拌装置以及反应装置113中的第二进料装置和搅拌装置可以省略。

沉淀装置120用于对反应液进行沉淀处理，沉淀装置120与反应装置110连接，具体为与反应设备113连接。本实施例中，沉淀装置120为沉淀池，沉淀装置120通过管道、水泵与反应装置110连接，将反应装置110内的反应液输送至沉淀装置进行沉淀处理。抛光废水在沉淀装置120中的沉淀处理时间为0.5h～2h。

过滤装置130连接于沉淀装置120，用于过滤沉淀装置产生的沉淀物，得到滤渣和滤液。抛光废水中加入强碱和絮凝剂后，废水中的抛光粉会形成絮状颗粒，沉淀在沉淀池底部。本实施例中，过滤装置130为压滤机，通过隔膜泵将沉淀物泵送到压滤机进行过滤。沉淀物在压力和滤布的作用下，通过滤布将沉淀物中的水分排到排水槽中，沉淀物中的抛光粉则截留在滤布上。在另一实施例中，过滤装置130还可以为膜滤机、真空过滤机或离心机。

在本实施例中，过滤装置130与反应装置110连接，具体为与反应装置113连接，用于将过滤装置130得到的滤液输送至反应装置113进行进一步处理，避免滤液直接排放而污染环境。

回收装置140用于回收滤渣中的二氧化铈，过滤后的滤渣的主要成分为二氧化铈，通过回收滤渣，除去滤渣中的杂质，即可回收二氧化铈。

可以理解的是，过滤装置130和回收装置140可以省略，当然，反应装置110中的中间装置111也可以省略，省略中间装置111时，直接先在反应装置113中加入强碱，再在反应装置113中加入絮凝剂进行絮凝处理，省略中间装置111即可达到同样的抛光废水处理效果，同时还可以节省工程成本，可以理解的是，中间装置111和反应装置113也可以合并为一个装置。

上述抛光废水处理系统中，中间设备通过向抛光废水中加入强碱，破坏抛光废水的悬浮特性，从而减少沉淀时间，提高抛光废水的处理效率，进一步有效减少沉淀装置的建设规模，节省工程投资。

下面通过具体的实施例进行说明。

[0021] 实施例1

处理1吨抛光废水，抛光废水中含有二氧化铈和钠盐悬浮剂六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠，向抛光废水中加入10g氢氧化钠，调节抛光废水pH值为8.0，待水质均匀后，向抛光废水中加入250g聚合氯化铝和5g聚丙烯酰胺，加入氢氧化钠和絮凝剂后的抛光废水进行2h的沉淀。

采用重量法检测抛光废液及沉淀处理后的上清液中二氧化铈的含量，经试验，上清液中二氧化铈的去除率达到85%。

实施例2

处理抛光废水1吨，抛光废水中含有二氧化铈及钠盐悬浮剂六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠。向抛光废水中加入11g氢氧化钠，调节抛光废水pH值至8.5，记为中间液。待水质均匀后，向抛光废水中加入240g聚合氯化铝、6g聚丙烯酰胺；将加入氢氧化钠、絮凝剂后的抛光废水进行沉淀0.5h。将沉淀出的污泥引入压滤机进行压滤处理，收集压滤机截留的滤渣，回收滤渣中的二氧化铈。过滤得到的滤液与中间液混合，再次进行处理。

采用重量法检测抛光废液及沉淀处理后上清液中二氧化铈的含量，上清液中二氧化铈的去除率达到95%。

实施例3

处理1吨抛光废水，抛光废水中含有二氧化铈和钠盐悬浮剂六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠。向抛光废水中加入12g氢氧化钠，调节抛光废水pH为9.0，得到中间液。待水质均匀后，向抛光废水中加入260g聚合氯化铝和4g聚丙烯酰胺；再将加入氢氧化钠和絮凝剂后的抛光废水通入沉淀处理2h。将沉淀出的污泥引入真空过滤机进行过滤处理，收集滤渣，回收滤渣中的二氧化铈。将真空过滤机的滤液与中间液混合，再次进行处理。

采用重量法检测抛光废液及沉淀处理后的上清液中二氧化铈的含量，上清液中二氧化铈的去除率达到99%。

实施例4

处理抛光废水1吨，抛光废水中含有二氧化铈和钠盐悬浮剂六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠。向抛光废水中加入16.8g氢氧化钾，调节抛光废水pH为9.0，得到中间液。待水质均匀后，向抛光废水中加入250g聚合氯化铝和5g聚丙烯酰胺；将加入氢氧化钾和絮凝剂后的抛光废水进行2h的沉淀。将沉淀出的污泥引入压滤机进行压滤处理，收集压滤机截留的滤渣，回收滤渣中的二氧化铈。将通过压滤机的滤液与中间液合并，继续处理。

采用重量法检测抛光废液及沉淀处理后的上清液中二氧化铈的含量，上清液中二氧化铈的去除率达到99%。

实施例5

处理抛光废水1吨，抛光废水中含有二氧化铈和钠盐悬浮剂六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠。向抛光废水中加入25g氢氧化钙，调节抛光废水pH为9.0，得到中间液。待水质均匀后，向抛光废水中加入250g聚合氯化铝和5g聚丙烯酰胺；加入氢氧化钙和絮凝剂后的抛光废水沉淀2h，上清液中二氧化铈去除率达99%。沉淀后的污泥进入压滤机进行压滤处理，收集压滤机截留的滤渣，回收滤渣中的二氧化铈。通过压滤机的滤液与中间液合并，继续处理。

采用重量法检测抛光废液及沉淀处理后上清液中二氧化铈的含量，上清液中二氧化铈的去除率达到99%。

[0047] 比较例 1

处理1吨抛光废水，抛光废水中含有二氧化铈和钠盐悬浮剂六偏磷酸钠和聚丙烯酸钠，向抛光废水中加入250g聚合氯化铝和5g聚丙烯酰胺，加入絮凝剂后的抛光废水进行沉淀48小时。

采用重量法检测抛光废液及沉淀处理后上清液中二氧化铈的含量，上清液中二氧化铈的去除率达到40%。

上述实施例中的技术特征可以任意组合，为了描述简洁，并未列出上述实施例中技术特征的所有可能的组合，但只要这些技术特征的组合不发生矛盾，则应当认为它们属于本说明书的保护范围。

上述实施例仅表达了本发明的几种实现方式，其描述较为具体、详细，但并不能理解为对本发明专利范围的限制。需要指出的是，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和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。