申请日2016.02.04
公开(公告)日2016.06.22
IPC分类号C02F9/04; C02F11/12; C02F1/44; C02F1/52; C02F1/66; C02F103/16; C02F101/20
摘要
本实用新型公开了一种电镀废水中重金属清洁回收和污泥减量化的处理系统，包括依次连接的原水池、提升水泵、管道混合器、反应池、MCR膜组、污泥浓缩槽和污泥脱水单元，所述污泥脱水单元与原水池之间设有滤液回流管，所述管道混合器上连接有加药装置，所述MCR膜组的内部设有内增强中空纤维帘式膜丝，外部还首尾连接有抽滤水泵、产水箱和反洗水泵。该处理系统的优点在于重金属的回收率高，达95%以上;回收得到的重金属化合物，纯度高，达99%以上;产水清澈透明，浊度接近于零，其中重金属离子的残留浓度按溶度积计，在最佳pH值下能达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)的要求。
摘要附图
权利要求书
1.一种电镀废水中重金属清洁回收和污泥减量化的处理系统，其特征在于：包括依次连接的原水池(1)、提升水泵(2)、管道混合器(3)、反应池(4)、MCR膜组(5)、污泥浓缩槽(6)和污泥脱水单元(7)，所述污泥脱水单元(7)与原水池(1)之间设有滤液回流管(12)，所述管道混合器(3)上连接有加药装置(11)，所述MCR膜组(5)的内部设有内增强中空纤维帘式膜丝，外部还首尾连接有抽滤水泵(8)、产水箱(9)和反洗水泵(10)。
2.根据权利要求1所述的电镀废水中重金属清洁回收和污泥减量化的处理系统，其特征在于：所述MCR膜组(5)内的内增强中空纤维帘式膜丝的平均孔径为0.05μm~0.1μm。
3.根据权利要求1或2所述的电镀废水中重金属清洁回收和污泥减量化的处理系统，其特征在于：所述MCR膜组(5)的底部设有气体分散装置(13)，该气体分散装置(13)连接有位于MCR膜组(5)外部的鼓风机(14)。
说明书
电镀废水中重金属清洁回收和污泥减量化的处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种电镀废水的处理系统，特别是电镀废水中重金属清洁回收和污泥减量化的处理系统。
背景技术
电镀行业是通用性强、使用面广、跨行业、跨部门的重要加工工业和工艺性生产技术行业。近年来由于先进制造业的发展，电镀行业也进入较好的发展时期。经过多年的改造和重整，电镀行业在技术设备、管理水平上有了较大的提升，分布形式也由原来的小规模分散式逐渐发展为具有总体规划的集中生产模式。
电镀行业属于重污染性工业行业，是各地区环境保护主管部门重点监管的对象，在废水、污泥和重金属的治理和资源化利用技术上，各个环保企业和科研单位，也是将其作为技术核心和拭待攻克的难题。电镀行业对环境污染的特点有：(1)由于电镀品种繁多，废水成分因处理工艺各异，除了难降解有机物污染外，还还有有毒有害的重金属物质，如镉、铬、铅、镍、铜、锌;(2)废水、污泥呈强腐蚀性和强毒性，处理或处置不当极易产生二次污染;(3)废水中的矿物质石油类和表面活性剂含量较高;(4)由于废水、污泥中含有有机物的难降解性、重金属的不可分解和累积性，其本身或二次污染对环境的影响将是持续性和永久性的，对整个区域的生态环境和人体健康将产生直接的危害。
目前针对电镀废水中重金属的回收利用，主要有电解法、离子交换法和膜分离法。
电解法极板损耗大、电耗大、pH控制不当时会造成沉淀的再溶解，较适合浓度较高废水的治理。离子交换法回收的重金属纯度和水的洁净度都较高，但其对废水预处理的要求十分严格。其处理对象的含盐量一般为100-300mg/L,当超过500mg/L时，需要进行频繁的再生，运行费用较高。同时为了防止离子交换树脂被废水中的机械杂质、悬浮物、油剂等堵塞污染，需对废水进行预处理，将SS降低至5-10mg/L以下。且树脂的再生液也需要进一步处理和达标排放，废弃树脂会引起二次污染。反渗透膜分离法的产水较好，但对重金属离子浓缩的程度受到限制，需进一步处理才能回收重金属，该法的重点是产水回用。
由于重金属回收过程中的一系列问题，回收成本较高，导致电镀企业一般不对其进行回收，而直接排入废水站做达标排放。目前废水站一般采用传统化学沉淀法，具有化学加药量大、污泥产量大、污泥处理处置成本高、总体运行成本高，排水盐分高，对环境存在潜在污染等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种具有重金属回收率高，纯度高，加药量少，污泥产量少，产水清澈透明，浊度接近于零，运行成本低的电镀废水中重金属清洁回收和污泥减量化的处理系统，同时其脱水泥饼可资源化利用，产水可回用于车间的。
为了实现上述目的，本实用新型所设计的电镀废水中重金属清洁回收和污泥减量化的处理系统，包括依次连接的原水池、提升水泵、管道混合器、反应池、MCR膜组、污泥浓缩槽和污泥脱水单元，所述污泥脱水单元与原水池之间设有滤液回流管，所述管道混合器上连接有加药装置，所述MCR膜组的内部设有内增强中空纤维帘式膜丝，外部还首尾连接有抽滤水泵、产水箱和反洗水泵。
所述MCR膜组内的内增强中空纤维帘式膜丝的平均孔径为0.05μm~0.1μm。所述内增强中空纤维帘式膜丝强度高，不断丝，对水中的重金属沉淀颗粒物的截留率在99.5%以上，产水浊度≤0.1NTU。膜丝的运行压力-0.02MPa到-0.05MPa，过滤动力来自于MCR膜组和产水箱的液位差、抽滤水泵的抽吸负压。
所述管道混合器采用大阻力模式，以提高混合搅拌强度由加药装置向管道混合器中投加药剂，由提升水泵提供混合动力，材质采用耐腐蚀材料，以耐酸碱的腐蚀。管道混合器的出水进入反应池，为了保证重金属离子与药剂充分反应生成金属化合物，反应池的停留时间设在15-30min。
本处理系统中药剂的加入种类根据重金属离子的类别和化学反应来定，加入量取决于重金属离子浓度、初始pH值、最佳pH值的要求，基本按化学反应当量的1-1.05倍计。对于Ni2+、Zn2+、Cu2+等，仅需加入NaOH分别调pH值至>9.5、9-10、>8，对于Cr6+，则需先加入还原剂如亚铁、亚硫酸氢钠等，再加入NaOH调pH至8-9。
在具体处理过程中，电镀废水先进入原水池，由提升水泵提升后进入管道混合器，由加药装置向管道混合器中投加药剂与废水充分混合后进入反应池，重金属离子与药剂在反应池中充分反应生成可沉淀悬浮颗粒状重金属化合物。反应池的出水自流进入MCR膜组，其中悬浮颗粒状重金属化合物被MCR膜组截留分离，以悬浮污泥状停留，定期排至污泥浓缩槽，最后经过污泥经污泥脱水单元脱水后，含水率降至50%以下，作为高纯度回收重金属进行资源化利用，同时污泥脱水单元内的滤液通过滤液回流管流至原水池，滤液重新处理;另一边MCR膜组的产水经抽滤水泵后进入产水箱，可回用继续处理，同时为了维持膜通量，所述反洗水泵对MCR膜组进行间歇反冲洗。
所述MCR膜组的底部设有气体分散装置，该气体分散装置连接有位于MCR膜组外部的鼓风机，从而对MCR膜组内的内增强中空纤维帘式膜丝进行膜面冲刷，防止和延缓膜污染。
本实用新型得到的电镀废水中重金属清洁回收和污泥减量化的处理系统，在处理过程无须加入PAC和PAM，无须如沉淀池一样需通过絮凝来提高化合物悬浮颗粒的粒径和沉淀速度，重金属化合物的截留完全依靠MCR膜组的机械筛分作用。使得处理过程药剂投加量少，污泥产量少，废水处理和污泥处理、处置较传统工艺低了很多，污泥产生量约为传统化学沉淀工艺的5%-10%，且泥饼为回收得到的高纯度重金属化合物，可资源化利用。
该处理系统的优点在于重金属的回收率高，达95%以上;回收得到的重金属化合物，纯度高，达99%以上;产水清澈透明，浊度接近于零，其中重金属离子的残留浓度按溶度积计，在最佳pH值下能达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)的要求。