申请日2012.05.17
公开(公告)日2012.09.19
IPC分类号C02F9/04; C02F1/52; C02F101/20; C02F5/08; C02F1/70; C02F1/44
摘要
本发明一种双膜法工艺处理重金属废水及回收利用方法依次采用多介质预处理、超滤处理、一级反渗透处理和二级反渗透处理对重金属废水进行处理，废水在上述过程中经过多介质过滤、超滤膜过滤和两次反渗透膜过滤，使废水的回收率大大提高，节约了自然资源和生产成本。
权利要求书
1.一种双膜法工艺处理重金属废水及回收利用方法，其特征在于，该工艺包括下列步骤：
1)、预处理
1-1)、沉淀预处理：铜铅锌冶炼后排放的冶炼废水被输入到预处理站中，随后进入到初级回水池中并加入次氯酸钠和絮凝剂，对冶炼废水中的重金属进行沉淀;
1-2)、多介质过滤处理：经过步骤1-1处理后的废水通过提升泵，输入到多介质过滤系统中，并在多介质过滤系统中去除废水中的悬浮物、胶体及部分COD;一部分出水输入到超滤系统中进行超滤处理，另一部分作为多介质过滤反洗水使用，两者之间的比例根据多介质过滤器的水回收率确定;
2)、超滤处理：经过步骤1预处理后的废水作为上游原水进入到超滤系统中，并通过所述超滤系统中的超滤膜将所述上游原水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌和大分子有机物分离出来;经过超滤处理后的出水，一部分进入到后续的反渗透系统中进行反渗透处理，另一部分作为超滤反洗水使用，两者的比例根据超滤系统的回收率确定;
3)、一级反渗透处理：超滤处理出水进入到反渗透系统中进行反渗透处理，去除废水中的溶解性有机物、氨氮和盐类等物质;经过一级反渗透处理后的出水，达到再次利用标准的部分进入到成品水池中，另一部分为一级反渗透处理浓水进入到二级反渗透装置中进行进一步处理;
4)、二级反渗透处理：一级反渗透处理浓水进入到二级反渗透系统中再次进行反渗透处理，进一步去除其中的溶解性有机物、氨氮和盐类等物质，经过二级反渗透处理后的废水部进入成品水箱，并通过成品水泵输送至用户水池中，另一部分为二级反渗透处理浓水进入到尾矿库中。
2.根据权利要求1所述工艺，其特征在于，步骤1-1中所使用次氯酸钠和絮凝剂的量，应根据冶炼废水的具体情况，经过计算后确定。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤2中的超滤系统包括：以管网依次串联连接的超滤进水泵、袋式过滤器和超滤膜组;还包括用于清洗超滤膜组的超滤反洗装置和清洗装置，所述上游原水在进入到超滤膜组前首先通过袋式过滤器的过滤。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤2中超滤膜为并联设置的多层超滤膜组，并且超滤膜为外压式膜。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述改性PAN膜为 PAN外压式中空纤维膜。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤3中一级反渗透处理，所述上游原水在进入到反渗透膜组进行溶解性有机物、氨氮和盐类等物质的过滤之前，要在其中加入还原剂和阻垢剂，然后通过5μm保安过滤器将直径大于5μm的颗粒进行过滤。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤4中二级反渗透处理，一级反渗透浓水应首先加入还原剂和阻垢剂，然后通过5μm保安过滤器将直径大于5μm的颗粒进行过滤，在进入到反渗透膜组中进行过滤。
8.根据权利要求6或7所述方法，其特征在于，所述步骤3和步骤4中的反渗透膜组为低压抗污染反渗透膜。
9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述低压抗污染反渗透膜为Polyamide Thin-Film Composite聚酰胺薄复合膜。
说明书
双膜法工艺处理重金属废水及回收利用方法
技术领域
本发明涉及一种重金属冶炼所产生废水的处理及回收利用方法。
背景技术
众所周知，在重金属生产过程中会使用大量的水，例如：铜铅锌冶炼过程中，并在冶炼完成后产生大量冶炼废水，目前，对这些冶炼废水通常仅经过简单重金属沉淀处理后即将其排放，回收利用率极低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种双膜法工艺处理重金属废水及回收利用方法，该方法通过将重金属废水通过特定的超滤过滤膜和反渗透过滤膜，有效的减少了废水排放量，极大的提高了废水的回收率，降低生产成本和资源浪费。
为实现上述目的，本发明双膜法工艺处理重金属废水及回收利用方法包括下列步骤：
1)、预处理
1-1)、沉淀预处理：重金属废水被输入到预处理站中，随后进入到初级回水池中并加入次氯酸钠和絮凝剂，对重金属废水中的重金属进行沉淀;
1-2)、多介质过滤处理：经过步骤1-1处理后的废水通过提升泵，输入到多介质过滤系统中，并在多介质过滤系统中去除废水中的悬浮物、胶体及部分COD;一部分出水输入到超滤系统中进行超滤处理，另一部分作为多介质过滤反洗水使用，两者之间的比例根据多介质过滤器的水回收率确定;
2)、超滤处理：经过步骤1预处理后的废水作为上游原水进入到超滤系统中，并通过该系统中的超滤膜将上游原水中的胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物分离出来;经过超滤处理后的出水，一部分进入到后续的反渗透系统中进行反渗透处理，另一部分作为超滤反洗水使用，两者的比例根据超滤系统的回收率确定;
3)、一级反渗透处理：超滤处理出水进入到反渗透系统中进行反渗透处理，去除废水中的溶解性有机物、氨氮和盐类等物质。经过一级反渗透处理后的出水，达到再次利用标准的部分进入到成品水池中，另一部分为一级反渗透处理浓水进入到二级反渗透装置中进行进一步处理;
4)、二级反渗透处理：一级反渗透处理浓水进入到二级反渗透系统中再次进行反渗透处理，进一步去除其中的溶解性有机物、氨氮和盐类等物质，经过二级反渗透处理后的废水部进入成品水箱，并通过成品水泵输送至用户水池中，另一部分为二级反渗透处理浓水进入到尾矿库中。
进一步，步骤1-1中所使用次氯酸钠和絮凝剂的量，应根据重金属废水的具体情况，经过计算后确定。
进一步，所述步骤二中的超滤系统包括：以管网依次串联连接的超滤进水泵、袋式过滤器和超滤膜组;还包括用于清洗超滤膜组的超滤反洗装置和清洗装置;所述上游原水在进入到超滤膜组前首先通过袋式过滤器的过滤。。
进一步，步骤2中超滤膜为并联设置的多层超滤膜组，并且超滤膜为外压式膜。
进一步，所述改性PAN膜为 PAN外压式中空纤维膜。
进一步，步骤3中一级反渗透处理，上游原水在进入到反渗透膜组进行溶解性有机物、氨氮和盐类等物质的过滤之前，首先要在其中加入还原剂和阻垢剂，然后通过5μm保安过滤器将直径大于5μm的颗粒进行过滤。
进一步，步骤4中二级反渗透处理，一级反渗透浓水应首先加入还原剂和阻垢剂，然后通过5μm保安过滤器将直径大于5μm的颗粒进行过滤，在进入到反渗透膜组中进行过滤。
进一步，所述步骤3和步骤4中的反渗透膜组为低压抗污染反渗透膜。
进一步，所述低压抗污染反渗透膜为Polyamide Thin-Film Composite聚酰胺薄复合膜。
本发明通过双膜法对铜铅锌冶炼废水进行处理，带来了如下优点：
? 采用“多介质过滤”预处理工艺，有效保证后续的双膜法工艺进水水质及水量;。
? 采用材质为聚丙烯腈的改性PAN膜作为超滤膜，高效去除水中的悬浮物、胶体、溶解性有机物、细菌即病毒等物质，采用成熟可靠的超滤膜作为反渗透膜的预处理，为后续反渗透膜提供稳定可靠的进水水质;
? 采用材质为聚丙烯腈的改性PAN膜，延缓反渗透膜污染趋势，降低反渗透膜清洗频率;
? 采用在超滤处理后增加两道反渗透系统进行两次反渗透处理，能有效去除进水中有机物、氨氮、硬度和盐类，使绝大部分废水得到回收，并最终提供优质回用水水质;
? 采用抗污染低压反渗透膜，保证回用水水质，降低运行成本。
? 多介质回收率97.3%;超滤回收率：92.9%;整个系统回收率82.5%。