申请日2018.08.09
公开(公告)日2018.11.27
IPC分类号C02F9/08; C02F101/20
摘要
一种低浓度重金属废水膜处理工艺，包括预处理和超滤膜净化处理，所述预处理包括加入絮凝剂进行絮凝反应，加入团聚剂进行团聚反应，所述团聚剂为十二烷基苯磺酸钠、聚合氯化铝、二甲基二烯丙基氯化钠、硅藻土的混合物，超滤处理后的重金属浓缩液回收处理。本发明通过预处理加超滤膜净化组合技术，预处理通过絮凝反应去除废水中的大颗粒物质，通过团聚反应将工业废水中的分散型重金属离子团聚，增加重金属离子粒径，提高重金属离子拦截率，达到深度去除重金属，深化净化废水的目的，本发明以达到GB8978‑1996综合污水排放标准的工业净化污水为处理水源，净化后废水中重金属含量小于GB8978‑1996综合污水排放标准相应排放标准的30%。
权利要求书
1.一种低浓度重金属废水膜处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在重金属废水中加入10-20mg/L的絮凝剂，搅拌20min，静置30-120min，采用斜板沉淀槽进行固液分离，得到固体和废液Ⅰ;
(2)在废液Ⅰ中加入团聚剂，所述团聚剂为十二烷基苯磺酸钠、聚合氯化铝、二甲基二烯丙基氯化钠、硅藻土的混合物，加入量为100-155mg/L，使废水Ⅰ中的分散型重金属离子团聚，得到废液Ⅱ;
(3)所述废液Ⅱ采用超滤膜分离机进行膜过滤处理，得到透过液和浓缩液;
(4)所述透过液达标排放，所述浓缩液中加入分散剂，调整PH值至9-11，采用超声波振荡器脱吸附，使重金属离子转化为重金属氢氧化物沉淀分离，干燥后得到重金属固体，重金属固体采用铁氧体法进行资源化处理，生成含有重金属的铁氧体回收利用。
2.根据权利要求1所述的低浓度重金属废水膜处理工艺，其特征在于，所述团聚剂中，聚合氯化铝、硅藻土、二甲基二烯丙基氯化钠、十二烷基苯磺酸钠的质量比为：5-11:2-5:1:1。
3.根据权利要求1所述的低浓度重金属废水膜处理工艺，其特征在于，步骤(2)团聚重金属的过程中，开动搅拌机，搅拌机转速20-60r/min，搅拌时间20-60min，搅拌后静置6-12h。
4.根据权利要求1所述的低浓度重金属废水膜处理工艺，其特征在于，所述超滤膜分离机中滤膜孔径≤0.03μm。
5.根据权利要求1所述的低浓度重金属废水膜处理工艺，其特征在于，所述超声波振荡器频率为40KHz-50KHz，振荡时间0.5-2h，温度50-80℃。
6.根据权利要求1所述的低浓度重金属废水膜处理工艺，其特征在于，所述超滤膜分离机内置多根管式膜组件，所述多根管式膜组件之间相互平行水平放置，每根管式膜组件的端部分别与其相邻的两根管式膜组件的一端部通过U型弯头串联连接，整体呈螺旋状分布。
说明书
一种低浓度重金属废水膜处理工艺
技术领域
本发明涉及一种重金属废水处理工艺，具体为一种低浓度重金属废水膜处理工艺。
背景技术
重金属废水污染包括电子/印刷电路板 (PCB) 中的各种重金属污染、五金电镀重金属废水污染、金属表面处理废水金属污染、钢铁制造业废水污染、电池制造业镍镉重金属污染等。其他还包括河涌污染 ( 如黄河水的高泥沙浓度 )、阴阳树脂软化水浓缩液污染( 含高浓度碱金属和碱土金属物质 )、豆制品中高浓度 COD 和 BOD 物质、反渗透 RO 浓缩液中高浓度阴阳离子等。
目前，重金属废水处理方法通常有化学法、物理法、生物化学法。化学法常用的包括化学沉淀法和电解法等，物理法包括离子交换法和膜分离技术法等，沉淀法要求处理的废水有较高的絮体分形维数，即处理过程中可以形成较大较多絮体，这样才可使沉降效果好。生物化学法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行沉淀除污的一种方法，其对废水的可生化性即废水的 BOD、COD 含量要求较高，对有机高浓度废水处理难度较大，且在微生物吸附过程中，吸附容量易受环境因素的影响，微生物对重金属的吸附具有选择性，而重金属废水常含有多种有害重金属，影响微生物的作用，应用上受限制。
膜技术具有许多传统工业难以具备的优势，如占地面积只有传统工艺的 10-15%、出水水质大大优于传统技术、运行稳定，并且技术越来越成熟。超滤膜净化技术具有系统回收率高，可实现物料的高效分离、纯化及高倍数浓缩，处理过程无相变，分离、纯化、浓缩过程中始终处于常温状态，系统能耗低，生产周期短，但将重金属废水直接采用超滤膜处理，处理速度慢，拦截效率低，超滤膜使用寿命降低，重金属离子不利于回收。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低浓度重金属废水膜处理工艺，解决上述背景中提出的问题。
一种低浓度重金属废水膜处理工艺，包括以下步骤：
(1)在重金属废水中加入10-20mg/L的絮凝剂，搅拌20min，静置30-120min，采用斜板沉淀槽进行固液分离，得到固体和废液Ⅰ;
(2)在废液Ⅰ中加入团聚剂，所述团聚剂为十二烷基苯磺酸钠、聚合氯化铝、二甲基二烯丙基氯化钠、硅藻土的混合物，加入量为100-155mg/L，使废水Ⅰ中的分散型重金属离子团聚，得到废液Ⅱ;
(3)所述废液Ⅱ采用超滤膜分离机进行膜过滤处理，得到透过液和浓缩液;
(4)所述透过液达标排放，所述浓缩液中加入分散剂，调整PH值至9-11，采用超声波振荡器脱吸附，使重金属离子转化为重金属氢氧化物沉淀分离，干燥后得到重金属固体，重金属固体采用铁氧体法进行资源化处理，生成含有重金属的铁氧体回收利用。
进一步地，所述团聚剂中，聚合氯化铝、硅藻土、二甲基二烯丙基氯化钠、十二烷基苯磺酸钠的质量比为：5-11:2-5:1:1。
进一步地，步骤(2)团聚重金属的过程中，开动搅拌机，搅拌机转速20-60r/min，搅拌时间20-60min，搅拌后静置6-12h。
进一步地，所述超滤膜分离机中滤膜孔径≤0.03μm。
进一步地，所述超声波振荡器频率为40KHz-50KHz，振荡时间0.5-2h，温度50-80℃。
进一步地，所述超滤膜分离机内置多根管式膜组件，所述多根管式膜组件之间相互平行水平放置，每根管式膜组件的端部分别与其相邻的两根管式膜组件的一端部通过U型弯头串联连接，整体呈螺旋状分布。
有益效果：
1、本发明通过预处理加超滤膜净化组合技术，预处理通过絮凝反应去除废水中的大颗粒物质，通过团聚反应将工业废水中的分散型重金属离子团聚，增加重金属离子粒径，提高重金属离子拦截率，达到深度去除重金属，深化净化废水的目的，本发明以达到GB8978-1996综合污水排放标准的工业净化污水为处理水源，净化后废水中重金属含量小于GB8978-1996综合污水排放标准相应排放标准的30%。
2、本发明通过团聚剂将将工业废水中的分散型重金属离子团聚，再通过分散剂，使重金属离子沉淀分离，采用铁氧体法进行资源化处理，将废水中的重金属回收利用。