專利名稱：：一種電鍍廢水處理及回收利用集成化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及電鍍廢水處理，特別是公開一種電鍍廢水處理及回收利用集成化裝置。
背景技術(shù)：
：電鍍工業(yè)每年排放大量C0Dtt(采用重鉻酸鉀(K2Cr207)作為氧化劑測(cè)定出的化學(xué)耗氧量)和重金屬，是我國(guó)目前三大污染工業(yè)之一。2008年，國(guó)家頒布GB21900《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，提高了部分排放標(biāo)準(zhǔn)，給電鍍企業(yè)產(chǎn)生了巨大的壓力，但是也給環(huán)保設(shè)備制造廠商及工程公司帶來了無限商機(jī)。電鍍工業(yè)是金屬表面處理的"美容師"，也是現(xiàn)代化工業(yè)不可缺少的組成部分，是我國(guó)重要的加工業(yè)，其產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中，是當(dāng)今全球三大污染工業(yè)之一，同時(shí)也是我國(guó)目前三大污染工業(yè)之一。電鍍行業(yè)既是重污染行業(yè)又是耗水大戶，近年來由于先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展，電鍍行業(yè)也進(jìn)入較好的發(fā)展時(shí)期，全國(guó)電鍍企業(yè)已經(jīng)發(fā)展到2萬多家。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)電鍍行業(yè)每年排出的電鍍廢水約有40億立方米，相當(dāng)于幾個(gè)大中城市的自來水供水量，嚴(yán)重加劇了水資源的短缺。電鍍廢水90%以上來自于鍍件的清洗過程，目前電鍍清洗用水的重復(fù)利用率很低，水的恣意浪費(fèi)現(xiàn)象十分普遍。據(jù)報(bào)道，2007年太湖流域電鍍企業(yè)工業(yè)廢水排放量為3719.7萬噸，對(duì)沿湖生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了較重污染威脅。綜上所述，從中國(guó)電鍍工業(yè)的現(xiàn)狀看，開展清潔生產(chǎn)，關(guān)系電鍍工業(yè)的生存與發(fā)展。如果一個(gè)重污染行業(yè)，不實(shí)施清潔生產(chǎn)，全行業(yè)將會(huì)逐步萎縮，直到被其他清潔工藝所替代。電鍍工業(yè)唯一的出路，只有積極推行清潔生產(chǎn)，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。隨著國(guó)家可持續(xù)性發(fā)展及循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策的推行、環(huán)保要求的日益提高以及貴重金屬價(jià)格的直線上升，電鍍企業(yè)尋求一種符合國(guó)家環(huán)保政策要求的新工藝、新技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)電鍍廢水以及貴重金屬資源的循環(huán)利用已是迫在眉睫的大事。對(duì)大量排放電鍍廢水實(shí)行污水回用和貴重金屬回收，不僅節(jié)約了水資源、緩解了水資源短缺的局面，高效利用有限的淡水資源，還能夠有效解決重金屬對(duì)水體的污染、減少了排放至自然水體的污染物總量，具有多方面的功效，具有顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。推行清潔生產(chǎn)的目標(biāo)就是通過資源削減和循環(huán)利用，達(dá)到節(jié)能、節(jié)水、降耗、增收、減污。企業(yè)實(shí)行清潔生產(chǎn)，應(yīng)對(duì)越來越大的環(huán)境壓力，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的唯一出路。根據(jù)我國(guó)電鍍工業(yè)清潔生產(chǎn)審核數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)僅有16家企業(yè)已完成電鍍清潔生產(chǎn)的審核。隨著信息產(chǎn)業(yè)化的不斷發(fā)展，高科技電子信息領(lǐng)域?qū)﹄娮釉男枨笕找嬖鲩L(zhǎng)，半導(dǎo)體分立器件、微電子集成電路板，大容量智能芯片等產(chǎn)品要求越來越高。在電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，其中必須的一個(gè)環(huán)節(jié)就是電鍍，電鍍工藝在這些產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用。雖然現(xiàn)在電鍍行業(yè)在不斷發(fā)展，新的電鍍工藝不斷研發(fā)出爐，但這些工藝還只是停留在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，形成規(guī)模化大批量投放市場(chǎng)還需一定時(shí)日，況且在我國(guó)目前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下，這中新型工藝成本高，科技含量高，產(chǎn)量小的缺點(diǎn)制約其大規(guī)模的應(yīng)用。所以在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)國(guó)內(nèi)電鍍行業(yè)還主要采用目前傳統(tǒng)的電鍍工藝。傳統(tǒng)的電鍍工藝已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟，生產(chǎn)管理都達(dá)到了一定水平，長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)難以取代。但是目前的電鍍工藝都必需大量的水作為保證，在生產(chǎn)高質(zhì)量電子產(chǎn)品的同時(shí)，也帶來了環(huán)境污染，產(chǎn)生了大量有毒有害的廢水。環(huán)境的治理已經(jīng)迫在眉睫。無論大小電鍍工廠，無論地處何地，電鍍廢水都必須經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)才能排放。只要排放就有污染物帶出，只是污染程度沒有那么嚴(yán)重而已，不是一條長(zhǎng)期的治污路子。只有推廣電鍍廢水處理及回收利用工藝，使企業(yè)自己消化自己產(chǎn)生的廢水，不僅使企業(yè)能節(jié)約相當(dāng)一部分成本，對(duì)生態(tài)環(huán)境的貢獻(xiàn)是巨大的。目前國(guó)內(nèi)好多大型五金、電子涉及到電鍍的企業(yè)，都在積極摸索電鍍廢水節(jié)水工藝，探求治污路子，并且得到了國(guó)家地方政府的大力支持。但是電鍍行業(yè)參差不齊，工藝繁多，每個(gè)企業(yè)的工藝都有差別，研究一套比較容易推廣、處理效果好、并適用于原有工藝改造、可靈活組合的電鍍廢水處理及回收利用工藝，一旦得到推廣，市場(chǎng)前景非?？春茫簿褪钦f這樣的工藝市場(chǎng)是非常巨大的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，對(duì)電鍍廢水進(jìn)行重金屬無害化處理，并提高貴重金屬粗品回收的程度，節(jié)約資源。本實(shí)用新型采用現(xiàn)有技術(shù)"板式膜生物反應(yīng)器"、反滲透單元的設(shè)備、電去離工藝配套組合應(yīng)用，解決了難降解CODer的去除問題，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)工藝的不足之處。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電鍍廢水處理及回收利用集成化裝置，其特征在于所述的集成化裝置包括依次連接的膜生物反應(yīng)器(MBR)、反滲透膜單元設(shè)備(R0)和電去離子單元設(shè)備(EDI)。無害化處理裝置的輸出端連接膜生物反應(yīng)器，膜生物反應(yīng)器的一路輸出端連接反滲透膜單元設(shè)備，反滲透膜單元設(shè)備的一路輸出端連接電去離子單元設(shè)備，電去離子單元設(shè)備的一路輸出端輸出電鍍回用水，另一路輸出端輸出濃縮水連接至反滲透膜單元設(shè)備；反滲透膜單元設(shè)備另一路輸出端的濃縮水分兩路輸出，一路作為最大量5%的排放水輸出端，另一路連接膜生物反應(yīng)器；膜生物反應(yīng)器另一路輸出端連接壓濾排水裝置，壓濾排水裝置輸出端連接膜生物反應(yīng)器。電鍍廢水處理及回收利用的方法工藝路線為電鍍廢水、分質(zhì)收集、無害化處理、MBR、R0、EDI、電鍍回用水，其中在EDI步驟中對(duì)經(jīng)無害化處理后的處理水濃縮后反饋至R0輸入端繼續(xù)參與流程，在R0步驟中對(duì)處理水濃縮后分兩路，一路作為最大量5%的排放水，最大5%排放水是根據(jù)物料平衡原理，避免廢水零排放后溶解性鹽類在閉路循環(huán)中的積累，排水水質(zhì)符合CJ3082-1999《城市污水排入城市下水道標(biāo)準(zhǔn)》。另一路反饋到步驟M服輸入端繼續(xù)參與流程，MBR步驟中對(duì)排泥水進(jìn)行壓慮排水反饋到M服輸入端繼續(xù)參與流程，壓濾出的污泥成為重金屬粗品，送至專業(yè)廠回收貴重金屬。MBR詳見專利號(hào)ZL02283562.8《板式膜生物反應(yīng)器》的說明，本實(shí)用新型不作詳述。R0，全稱是ReverseOsmosis,它代表反滲透膜元件，反滲透單元設(shè)備及反滲透系統(tǒng)。反滲透膜元件在國(guó)內(nèi)、外都有專利產(chǎn)品，并作為商品被廣泛的應(yīng)用于商業(yè)。而作為工程公司是以設(shè)計(jì)、制造單元設(shè)備為主，單元設(shè)備是由RO膜元件、水泵、壓力容器、管道、閥門、儀表等組成的，RO膜元件是組成部分之一。反滲透設(shè)備廣泛應(yīng)用于廢水處理和污水的回收利用、制藥工業(yè)和生物醫(yī)藥科技工藝用水、純水、超純水制備系統(tǒng)等領(lǐng)域。在本實(shí)用新型中，是用反滲透單元設(shè)備，僅作為EDI設(shè)備的預(yù)處理，對(duì)電鍍廢水進(jìn)行初級(jí)去電離子，制成初純水。反滲透膜及裝置的工作原理在進(jìn)水(濃溶液)側(cè)施加操作壓力以克服自然滲透壓，當(dāng)高于自然滲透壓的操作壓力施加于濃溶液側(cè)時(shí)，水分子自然滲透的流動(dòng)方向就會(huì)逆轉(zhuǎn)，進(jìn)水(濃溶液)中的水分子部分通過膜成為稀溶液側(cè)的凈化產(chǎn)水。EDI，全稱是Electrodeionization，EDI?！姥?，EDI本體設(shè)備及EDI系統(tǒng)。電去離子(EDI)工藝采用一種離子選擇性膜和離子交換樹脂夾在直流電源電場(chǎng)從初純水中深度除鹽。EDI模塊在國(guó)內(nèi)外都有專利產(chǎn)品，并作為商品被廣泛應(yīng)用于商業(yè)，而作為工程公司是以設(shè)計(jì)、制造單元設(shè)備為主，單元設(shè)備是以EDI模塊、整流器、管道、閥門、儀表等組成的。而EDI模塊只是組成部分之一，在本實(shí)用新型中，EDI單元設(shè)備結(jié)合于本實(shí)用新型中。本實(shí)用新型所依據(jù)的技術(shù)原理由于電鍍工藝種類繁多，電鍍廢水成份復(fù)雜，僅使用一種治理方法，往往有其局限性，達(dá)不到理想效果。本實(shí)用新型是采用綜合多種治理技術(shù)特點(diǎn)的一體化裝置。運(yùn)用分質(zhì)收集、分別處理的原理，可以提高貴重金屬粗品回收的純度，達(dá)到節(jié)約資源的目的。最主要的是采用了"板式膜生物反應(yīng)器(MBR)"作為核心技術(shù)，它集"廢水生物處理技術(shù)"與"平板式高分子膜固液分離"的原理于一體，由于"膜"能將全部生物量截留于生物反應(yīng)器中，使活性生物可以獲得較長(zhǎng)的泥齡和高懸浮固體濃度，有利于生長(zhǎng)緩慢的生物菌群快速增殖，維持較低的F/M比，減少污泥產(chǎn)率。有機(jī)污染物去除率明顯大于常規(guī)的活性污泥法(CAS)和生物接觸氧化法(BCO)。這一關(guān)鍵技術(shù)既解決了難降解C0Dtt的去除問題，保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放，又克服了常規(guī)膜法(UF/R0)組合的電鍍廢水處理裝置中令人頭痛的膜污堵缺陷和RO濃水去向問題，大大地提高了水的回收利用率和降低了膜的更換成本。本實(shí)用新型的創(chuàng)新內(nèi)容1、理論創(chuàng)新(1)通過大量的調(diào)查統(tǒng)計(jì)和工程經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電鍍廢水處理不能穩(wěn)定地達(dá)標(biāo)排放和UF/R0膜法組合設(shè)備膜污堵嚴(yán)重的根本問題。將重金屬無害化處理和R0膜元件的預(yù)處理作為本項(xiàng)目的研發(fā)重點(diǎn)，綜合解決了膜污堵及清洗、水的回收率和經(jīng)濟(jì)成本等現(xiàn)狀。(2)有效地利用了生物技術(shù)和平板膜固液分離的特點(diǎn)，使一些具有特異性的優(yōu)勢(shì)菌種(功能菌)反應(yīng)效率提高、培養(yǎng)成本降低，膜生物反應(yīng)器取代了傳統(tǒng)生物技術(shù)中的二沉池，推動(dòng)了微生物處理電鍍廢水的技術(shù)發(fā)展，為C0Dtt削減技術(shù)起著重大的突破作用。2、應(yīng)用創(chuàng)新(1)傳統(tǒng)的電鍍廢水及回用處理采用化學(xué)法、生物法和UF/RO膜法。膜生物反應(yīng)器(MBR)的成功應(yīng)用，屬國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。[0031](2)水處理工藝及設(shè)備專家設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開發(fā)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在污水處理和膜法水處理兩大領(lǐng)域的空白，使本項(xiàng)目的研發(fā)和工程設(shè)計(jì)更快速、更準(zhǔn)確、技術(shù)含金量更高。3、技術(shù)創(chuàng)新(1)傳統(tǒng)生物膜法主要是采用功能菌絮凝、吸附作用或生物膜填料的接觸氧化作用，使重金屬和有機(jī)污染物得到凈化，處理效率有待提高，出水無法達(dá)到回用要求。(2)現(xiàn)階段的研發(fā)成果UF/RO膜法，注重了重金屬的回收和水的利用，但回收率不高，且膜污堵嚴(yán)重，更換成本高。(3)本項(xiàng)目采用了膜生物反應(yīng)器(MBR)技術(shù)，是生物技術(shù)的升級(jí)(MLSS從23g/L提至810g/L)，是固液分離方法的強(qiáng)化，解決了以上2種方法的缺陷。4、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新(1)采用模塊化原理設(shè)計(jì)，使設(shè)備的集成度更高，將含有相同或相似的功能單元分離處理的標(biāo)準(zhǔn)化的原理進(jìn)行統(tǒng)一、歸并、簡(jiǎn)化，形成通用模塊，并建立了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將電鍍廢水的特異化處理作為專用模塊及變化的部分，由水處理環(huán)保工程專業(yè)設(shè)計(jì)人員有針對(duì)性的靈活選用。本項(xiàng)目既可成套使用，也可將部分模塊作為目前化學(xué)法和生物法的升級(jí)改造。(2)是集機(jī)、電、氣、液壓系統(tǒng)為一體的新理念，含綜合水處理技術(shù)的新型產(chǎn)品。本實(shí)用新型對(duì)電鍍廢水處理后有如下有益效果，見表1。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>收利用領(lǐng)域。本實(shí)用新型方法貴重金屬資源利用率高、水的回收率高達(dá)95%、回用水質(zhì)最高可達(dá)到18MQ*Cm。占地面積小、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行成本低、模塊化設(shè)計(jì)適用于現(xiàn)有裝置的升級(jí)改造、污泥產(chǎn)量低、膜易于拆洗。權(quán)利要求一種電鍍廢水處理及回收利用集成化裝置，其特征在于所述的集成化裝置包括依次連接的膜生物反應(yīng)器、反滲透膜單元設(shè)備和電去離子單元設(shè)備；無害化處理裝置的輸出端連接膜生物反應(yīng)器，膜生物反應(yīng)器的一路輸出端連接反滲透膜單元設(shè)備，反滲透膜單元設(shè)備的一路輸出端連接電去離子單元設(shè)備，電去離子單元設(shè)備的一路輸出端輸出電鍍回用水，另一路輸出端輸出濃縮水連接至反滲透膜單元設(shè)備；反滲透膜單元設(shè)備另一路輸出端的濃縮水分兩路輸出，一路作為最大量5％的排放水輸出端，另一路連接膜生物反應(yīng)器；膜生物反應(yīng)器另一路輸出端連接壓濾排水裝置，壓濾排水裝置輸出端連接膜生物反應(yīng)器。專利摘要本實(shí)用新型為一種電鍍廢水處理及回收利用集成化裝置，其特征在于所述的集成化裝置包括依次連接的膜生物反應(yīng)器、反滲透膜單元設(shè)備和電去離子單元設(shè)備。無害化處理裝置的輸出端連接膜生物反應(yīng)器，膜生物反應(yīng)器的一路輸出端連接反滲透膜單元設(shè)備，另一路輸出端連接壓濾排水裝置；反滲透膜單元設(shè)備的一路輸出端連接電去離子單元設(shè)備，另一路輸出端的濃縮水分兩路輸出，一路作為最大量5％的排放水輸出端，另一路連接膜生物反應(yīng)器；電去離子單元設(shè)備的一路輸出端輸出電鍍回用水，另一路輸出端輸出濃縮水連接至反滲透膜單元設(shè)備；壓濾排水裝置輸出端連接膜生物反應(yīng)器。壓濾出的污泥送至專業(yè)廠回收貴重金屬。本實(shí)用新型提高了貴重金屬粗品回收的純度。文檔編號(hào)C02F9/14GK201458891SQ20092007388公開日2010年5月12日申請(qǐng)日期2009年5月11日優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日發(fā)明者丁少華,孫葉鳳,王華申請(qǐng)人:上海華強(qiáng)環(huán)保設(shè)備工程有限公司