申请日2010.12.27
公开(公告)日2012.07.11
IPC分类号C02F9/02; C02F1/44; C02F1/28
摘要
本发明涉及一种废水回收处理方法及其系统，其是在废水中先加入吸附剂进行辅助脱色与过滤，再将废水利用一具有亲水性薄膜的第一过滤装置进行过滤，接着再将通过亲水性薄膜的水液进行RO滤膜的过滤处理，而形成回收水及浓缩废水，浓缩废水再导入一具有疏水性薄膜的第二过滤装置中，然后再对第二过滤装置内的浓缩废水进行微细气泡化处理，让浓缩废水变成乳白雾状的高含气量工作液体，进而使工作液体中的水蒸气能轻易地通过疏水性薄膜，以获得符合排放标准的放流水。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.一种废水回收处理方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤A：将废水唧引入一前处理槽内;
步骤B：在该前处理槽内加入一吸附剂，使该吸附剂与废水进行快速混合，以辅助对于废水的脱色及过滤，该前处理槽内具有一第一过滤装置，该第一过滤装置包含有至少一亲水性的多孔薄膜;
步骤C：使辅助脱色后的废水通过该第一过滤装置的过滤处理，以降低废水中的色度及悬浮固体含量;
步骤D：将通过该第一过滤装置过滤处理后的水液输送至一RO过滤单元内，并施以进行RO薄膜过滤程序，使透析过RO薄膜的净水汇送至一回收槽内，以供再利用;
步骤E：将经过RO过滤单元所排放出的浓缩废水再导引入一第二过滤装置中，该第二过滤装置包含有至少一疏水性的多孔薄膜;
步骤F：对该第二过滤装置内的浓缩废水施以微细气泡化混合处理，使浓缩废水与气体能均匀混合成乳白雾化状态的工作液体;以及
步骤G：在该疏水性薄膜的产水侧施以负压吸引，使高含气量的工作液体中的水蒸气能轻易地通过该疏水性薄膜，藉以除去工作液体中的残余色度及悬浮微粒，以获得符合排放标准的放流水。
2.如权利要求1所述的一种废水回收处理方法，其特征在于：
在步骤B中，在该前处理槽中所添加的吸附剂为硅藻土、活性碳或沸石粉末。
3.如权利要求1所述的一种废水回收处理方法，其特征在于：
在步骤E之前，还具有在经过RO薄膜过滤处理后的浓缩废水中，添加入脱色剂。
4.如权利要求1所述的一种废水回收处理方法，其特征在于：
在步骤G后，还具有对产出放流水后的高浓度污泥通过一脱水处理的步骤。
5.如权利要求1所述的一种废水回收处理方法，其特征在于：
在步骤F中，在对浓缩废水进行微细气泡化混合时，所泵送入的气体是经过预先高温加热，使混合后的工作液体具有一定温度，该工作液体的加热温度为摄氏30?60℃。
6.如权利要求5所述的一种废水回收处理方法，其特征在于：
在步骤G，还具有对通过该疏水性薄膜的水蒸气分子施以冷凝处理，以使水蒸气凝结成放流水的作业程序。
7.一种废水回收处理系统，包含一前处理槽、一第一过滤装置、一RO过滤单元、一第二过滤装置和一微细气泡化装置，其特征在于：
该前处理槽，用以容装预定容量的废水;
该第一过滤装置，装设在该前处理槽内，具有一水平设置的中央管和多个水密地套穿在该中央管上的亲水性的多孔薄膜，且前述亲水性薄膜与该中央管形成连通，并使透析入前述亲水性薄膜内的水液能汇送至该中央管中;
该RO过滤单元，接设在该第一过滤装置的中央管出水端;
该回收槽，设置在该RO过滤单元一侧，用以将通过该RO过滤单元的干净水液汇集回收再利用;
该第二过滤装置，接设在该RO过滤单元的浓缩废水排放管路上，该第二过滤装置具有一承接浓缩废水的壳体、一垂直穿枢在该壳体中央的产水管，及多个等间隔且水平排列的疏水性的多孔薄膜;
该微细气泡化装置，装设在该第二过滤装置的侧边，具有一对应该壳体的气体供应器，以对该壳体内的浓缩废水泵送入加压气体，促使浓缩废水成为乳白雾化状态的工作液体。
8.如权利要求7所述的一种废水回收处理系统，其特征在于：该第一过滤装置的亲水性薄膜为UF薄膜。
9.如权利要求7所述的一种废水回收处理系统，其特征在于：还包含有一预加热装置，其使混合后的工作液体具有一定的温度。
10.如权利要求7所述的一种废水回收处理系统，其特征在于：还包含有一负压组件，该负压组件与该第二过滤装置的产水管连通，以对于疏水性薄膜产水侧形成真空吸力。
说明书 [支持框选翻译]
一种废水回收处理方法及其系统
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法及其系统，且特别是涉及一种处理高效率、低成本，且能有效地解决放流水色度问题的废水回收处理方法及其系统。
背景技术
『染整』属国内传统产业中数量相当庞大且重要的产业，由于其制程中须耗费大量的用水，故亦属于高耗水型的产业之一，而为了因应水资源不足、水价调整与废水排放费等相关政策的实施，业者乃大量投入各种防污及回收处理设备，期能达到正常放流与废水回收再利用的目的。
由于染整工业需使用多种染料、界面活性剂与化学助剂，因此染整废水具有高色度、水质变化大及生物难分解有机物的特性，致使染整废水必须并用生物与化学程序来处理，以降低废水中的BOD(Biochemical Oxygen Demand，生化需氧量)、COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)、SS(悬浮固体)与色度。
国内多数染整厂以往对于废水处理方法，如图1所示，大致上是将收集的染整废水先截污后，输送入调节池中进行PH调整，接着在进行生物处理(活性污泥与生物沉淀)，再送入沉垫池中，然后进行化学处理合并加氯脱色，最后再形成放流水排出，所以，以往的处理方法，主要是以活性污泥及化学混凝为主要处理程序，但上述两种方式都会产生大量的污泥，这些污泥所含水分极高，只能以蒸馏方式进行脱水，相当耗费能源、增加成本，且处理后的放流水中仍含有极高的色度，无法通过目前放流水标准色度ADMI值(American Dyestuff Manufactures Institute)的标准，因此，染整废水中的脱色技术已成为业界注目的环保课题。
而目前已知染整废水色度的去除方式不外乎电化学法、化学混凝、NaOCl法、Fenton法、薄膜过滤法(RO)…等方式，其中电化学法是经由电解作用产生水和金属氧化物，以吸附废水中污染物形成胶羽，再配合高分子凝集剂加速沉降作用去除水中固体粒子，但此法除了须先控制废水的PH值之外，且氧化还原的操作时间缓慢，不利于处理高流量的染整废水。
NaOCl法是直接对经过生物与混凝处理后的废水池中加入次氯酸纳，俾利用其氯成份来除色，但是由于次氯酸纳的添加量仅以人工来控管，所以对于剂量的控制上须相当小心，剂量不足将造成放流水色度过高，添加剂过量则不符成本，且余氯将造成环境的毒害。
Fenton法则是利用Fe2+催化H2O2反应，以产生OH (Hydroxyl Radical)自由基，而形成具有氧化及混凝的能力，用以去除染整废水中的色度，故此法特别适合处理高COD且难生物分解的有机废液，但此法却需在强酸性环境中才能发挥氧化作用，且会产生大量的铁污泥，因铁污泥的脱水性不佳，还需要经过后续的电解还原处理，所以也成为应用时的一大缺点。
薄膜过滤法(RO)是目前业界公认对于回收水质量最好的处理方法之一，其是利用逆渗透膜来去除水中的有机物及色度，其COD与色度的去除率可高达90%以上，但因染整废水中的悬浮物质(SS)极高，若无搭配良好的前处理来实施，薄膜很容易产生浓度极化现象，产生氧化结晶，甚或表面结垢、堵塞而丧失过滤过果，所以此法的设备及操作成本较高，更重要的是，此法的浓缩废水无法再次以逆渗透膜来处理，成为相当棘手的问题。
此外，尚有采用Fenton法搭配二氧化钛(TiO2)，或是利用电场或结晶技术来提升处理效果，及降低化学污泥产量，但这些方式都只是着重在对于废水中「染整色度的去除」，对于处理程序后所产生的浓缩污水(泥)，至今仍没有一有效率且符合操作成本的处理方法，使得染整业在环保改善成本负荷上愈来愈高，故如何积极通过清洁生产及污染防治技术来兼顾经济与环保，降低生产成本，提高产业竞争力，已成为目前相关产业迫切努力的目标。
发明内容
本发明的目的，即在提供一种废水处理效率高、成本低，不仅能有效地解决色度问题，且可对浓缩废水进行再处理的废水回收处理方法及其系统。
根据本发明所提出的一种废水回收处理方法，其特征包含以下步骤：
步骤A：将废水唧引入一前处理槽内;
步骤B：在该前处理槽内加入一吸附剂，使该吸附剂与废水进行快速混合，以辅助对于废水的脱色及过滤，该前处理槽内具有一第一过滤装置，该第一过滤装置包含有至少一亲水性的多孔薄膜;
步骤C：使辅助脱色后的废水通过该第一过滤装置的过滤处理，以降低废水中的色度及悬浮固体含量;
步骤D：将通过该第一过滤装置过滤处理后的水液输送至一RO过滤单元内，并施以进行RO薄膜过滤程序，使透析过RO薄膜的净水汇送至一回收槽内，以供再利用;
步骤E：将经过RO过滤单元所排放出的浓缩废水再导引入一第二过滤装置中，该第二过滤装置包含有至少一疏水性的多孔薄膜;
步骤F：对该第二过滤装置内的浓缩废水施以微细气泡化混合处理，使浓缩废水与气体能均匀混合成乳白雾化状态的工作液体;以及
步骤G：在该疏水性薄膜的产水侧施以负压吸引，使高含气量的工作液体中的水蒸气能轻易地通过该疏水性薄膜，藉以除去工作液体中的残余色度及悬浮微粒，以获得符合排放标准的放流水。
进一步，在步骤B中，在该前处理槽中所添加的吸附剂为硅藻土、活性碳或沸石粉末。
进一步，在步骤E之前，还具有在经过RO薄膜过滤处理后的浓缩废水中，添加入脱色剂。
进一步，在步骤G后，还具有对产出放流水后的高浓度污泥通过一脱水处理的步骤。
进一步，在步骤F中，在对浓缩废水进行微细气泡化混合时，所泵送入的气体是经过预先高温加热，使混合后的工作液体具有一定温度，该工作液体的加热温度为摄氏30?60℃。
进一步，在步骤G，还具有对通过该疏水性薄膜的水蒸气分子施以冷凝处理，以使水蒸气凝结成放流水的作业程序。
据本发明所提出之一种废水回收处理系统，包含一前处理槽、一第一过滤装置、一RO过滤单元、一第二过滤装置和一微细气泡化装置，其中：
该前处理槽，用以容装预定容量的废水;
该第一过滤装置，装设在该前处理槽内，具有一水平设置的中央管和多个水密地套穿在该中央管上的亲水性的多孔薄膜，且前述亲水性薄膜与该中央管形成连通，并使透析入前述亲水性薄膜内的水液能汇送至该中央管中;
该RO过滤单元，接设在该第一过滤装置的中央管出水端;
该回收槽，设置在该RO过滤单元一侧，用以将通过该RO过滤单元的干净水液汇集回收再利用;
该第二过滤装置，接设在该RO过滤单元的浓缩废水排放管路上，该第二过滤装置具有一承接浓缩废水的壳体、一垂直穿枢在该壳体中央的产水管，及多个等间隔且水平排列的疏水性的多孔薄膜;
该微细气泡化装置，装设在该第二过滤装置的侧边，具有一对应该壳体的气体供应器，以对该壳体内的浓缩废水泵送入加压气体，促使浓缩废水成为乳白雾化状态的工作液体。
进一步，该第一过滤装置的亲水性薄膜为UF薄膜。
进一步，还包含有一预加热装置，其使混合后的工作液体具有一定的温度。
进一步，还包含有一负压组件，该负压组件与该第二过滤装置的产水管连通，以对于疏水性薄膜产水侧形成真空吸力。
采用上述结构后，本发明先利用吸附剂来辅助对于染整废水的脱水与过滤，然后以亲水性薄膜进行RO膜的前置过滤，降低RO膜污堵与结垢的情形，且经过RO处理所排出的浓缩废水经过微细气泡处理后，再利用疏水性薄膜进行固液分离，使得放流水的色度、BOD与COD值皆能达到目前排放标准，而采用疏水性薄膜加上旋转方式亦能有效地延长操作周期，使浓缩废水中的水分能排出，不仅快速有效率，且能降低加药与操作成本。