專利名稱：重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)及其處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)及其處理工藝。
背景技術(shù)：
重金屬廢水污染包括電子/印刷電路板(PCB)中的各種重金屬污染、五金電鍍重金屬廢水污染、金屬表面處理廢水金屬污染、鋼鐵制造業(yè)廢水污染、電池制造業(yè)鎳鎘重金屬污染等。其他還包括河涌污染(如黃河水的高泥沙濃度)、陰陽樹脂軟化水濃縮液污染(含高濃度堿金屬和堿土金屬物質(zhì))、豆制品中高濃度COD和BOD物質(zhì)、反滲透RO濃縮液中高濃度陰陽離子等。對這些重金屬廢水污染物質(zhì)的去除處理，傳統(tǒng)工藝一般采用混凝沉淀法，加入化學(xué)藥劑混凝沉淀后，加石英砂過濾。其使用的設(shè)備具有建造成本低、運(yùn)行成本低、設(shè)備簡單、 技術(shù)成熟等諸多優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備占地面積大、出水水質(zhì)不好、穩(wěn)定運(yùn)行受許多因素影響等。尤其是隨著國家水體污染排放指標(biāo)的提高，傳統(tǒng)工業(yè)的缺點(diǎn)逐步顯現(xiàn)出來。膜技術(shù)具有許多傳統(tǒng)工業(yè)難以具備的優(yōu)勢，如占地面積只有傳統(tǒng)工藝的10-15%、 出水水質(zhì)大大優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)、運(yùn)行穩(wěn)定，并且技術(shù)越來越成熟。在重金屬的膜處理技術(shù)中， 最常采用的膜技術(shù)包括中空纖維膜、管式微濾膜等。中空纖維膜具有設(shè)備占地面積更小、價(jià)格低廉等優(yōu)勢，但纖維膜技術(shù)最大的問題是斷絲和膜堵塞造成的工程風(fēng)險(xiǎn)，尤其是膜堵塞問題，優(yōu)于纖維膜膜元件內(nèi)徑只有1mm，使其在固體濃度較高的重金屬廢水處理中，清洗和停機(jī)檢修的頻率太高，沒有實(shí)用價(jià)值。管式微濾膜技術(shù)較為成熟，管式微濾膜采用了比纖維膜更粗的膜元件，通常0. 5-1英寸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中空纖維膜Imm的內(nèi)徑，這樣在高速錯(cuò)流運(yùn)行時(shí)，不會(huì)發(fā)生膜堵塞，同時(shí)膜元件支撐層采用高強(qiáng)度燒結(jié)聚乙烯PE支撐材料，可承受10公斤以上的壓力，不會(huì)發(fā)生斷絲問題。但管式微濾膜技術(shù)最大的問題是膜組成本太高，只有在污水有回用價(jià)值時(shí)才會(huì)采用，另外由于采用了較粗的PE支撐層管體，運(yùn)行工作壓力增大， 而過濾通量卻較低，降低了效率，而且在清洗時(shí)支撐層內(nèi)層污染較難恢復(fù)，造成膜元件使用壽命較短，通常只有1-2年。管式微濾膜表觀孔徑一般在0. 1-0. 4微米的微濾范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種過濾通量大、效率高的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)及其處理工藝。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)，包括廢水平衡池、第一 PH調(diào)節(jié)池、第二 PH調(diào)節(jié)池、廢水濃縮池和水平放置的管式膜組件，所述管式膜組件內(nèi)設(shè)有若干根水平放置、平行排布的管式超濾膜元件，所述廢水平衡池上部設(shè)有平衡池進(jìn)水口，所述廢水調(diào)節(jié)池和第一 PH調(diào)節(jié)池之間、所述第一 PH調(diào)節(jié)池和第二 PH調(diào)節(jié)池之間、 所述第二 PH調(diào)節(jié)池和廢水濃縮池之間均設(shè)有連通的管道，所述每個(gè)管道上均連接有進(jìn)水泵，所述廢水濃縮池和管式膜組件之間設(shè)有進(jìn)液管道和回流管道，所述進(jìn)液管道上依次設(shè)有第一細(xì)格柵和循環(huán)泵，所述每根管式超濾膜元件的左端入口與進(jìn)液管道相連通，所述每根管式超濾膜元件的右端出口與回流管道相連通，所述管式膜組件上設(shè)有濾出液出口，所述廢水濃縮池的底部設(shè)有濃縮液出口，所述濃縮液出口通過第一出口管道與污泥濃縮池相連通，所述第一出口管道上設(shè)有出水閥，所述污泥濃縮池的上部設(shè)有上清液出口，底部設(shè)有污泥濃液出口，所述上清液出口通過上清液管道與所述平衡池進(jìn)水口相連通，所述污泥濃液出口通過第二出口管道與壓濾機(jī)相連通。優(yōu)選地，管式膜組件為多根，所述多根管式膜組件之間相互平行水平放置，每根管式膜組件的端部分別與其相鄰的兩根管式膜組件的一個(gè)端部通過U型彎頭串聯(lián)連接，整體呈螺旋狀排布。優(yōu)選地，所述每根管式超濾膜元件的內(nèi)徑為4_12mm。優(yōu)選地，所述平衡池進(jìn)水口處還設(shè)有小于或等于Imm的第二細(xì)格柵。優(yōu)選地，還包括清洗水箱，所述清洗水箱通過第一水管與所述進(jìn)液管道相連通，所述清洗水箱通過第二水管與所述回流管道相連通，所述第一水管和第二水管上分別設(shè)有閥門，所述第一水管上還設(shè)有清洗泵。優(yōu)選地，所述濾出液出口與一中和池相連通。優(yōu)選地，所述每根管式超濾膜元件包括支撐層和涂覆于支撐層內(nèi)表面的有機(jī)高分子濾膜層，所述支撐層采用聚酯工業(yè)微濾無紡布纏繞而成，所述有機(jī)高分子濾膜層材料為聚乙烯或聚丙烯或聚醚砜或聚砜或聚偏氟乙烯。優(yōu)選地，所述每根管式超濾膜元件表面的有機(jī)高分子濾膜層的濾膜表觀孔徑為 0.01-0. 03微米的超濾范圍。本發(fā)明還提供了一種重金屬廢水超濾膜處理工藝，其特征是包括以下步驟1)待處理的重金屬廢水進(jìn)入廢水平衡池內(nèi)，進(jìn)行水質(zhì)和水量的平衡調(diào)節(jié)，平衡后的澄清液進(jìn)入第一 PH調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)至堿性；2)經(jīng)第一pH調(diào)節(jié)池處理后的廢水進(jìn)入第二PH調(diào)節(jié)池，進(jìn)行混凝反應(yīng)，通過調(diào)節(jié)廢水PH值和投加化學(xué)混凝藥劑，使溶解態(tài)的金屬或重金屬離子反應(yīng)生成不溶性固體；3)經(jīng)第二 pH調(diào)節(jié)池處理后的廢水進(jìn)入廢水濃縮池，從廢水濃縮池中出來經(jīng)第一細(xì)格柵過濾；4)過濾后的廢水經(jīng)過循環(huán)泵在2-4m/s的錯(cuò)流速度下進(jìn)入水平放置的管式超濾膜元件，濾出液透過管式超濾膜元件后被導(dǎo)出，留在管式超濾膜元件內(nèi)的濃縮液被回流至廢水濃縮池內(nèi)，所述管式超濾膜元件的過濾通量為600-800LMH ；5)當(dāng)廢水濃縮池中的固體濃度達(dá)到10000-50000ppm或濃縮倍數(shù)達(dá)到100倍以上時(shí)，廢水濃縮池內(nèi)的濃縮液進(jìn)入污泥濃縮池，污泥濃縮池中的上清液被回流至廢水平衡池， 污泥濃縮池中濃縮液進(jìn)入壓濾機(jī)脫水。優(yōu)選地，針對印刷線路板廢水，所述步驟2、中的混凝反應(yīng)，是用硫酸溶液將PH值調(diào)節(jié)到6-7，然后添加20-50mg/L的聚合三氯化鐵，再用氫氧化鈉溶液將pH值調(diào)節(jié)到9. 5。優(yōu)選地，針對印刷線路板廢水，所述步驟幻中的混凝反應(yīng)，是用硫酸溶液將PH值調(diào)節(jié)到小于等于3. 5，然后添加50-100mg聚合三氯化鋁，再用氫氧化鈉溶液將pH值調(diào)節(jié)到 9. 5，最后添加聚合三氯化鐵，使氧化還原電位降到OmV。進(jìn)一步地，針對印刷線路板廢水，所述步驟2、中的混凝反應(yīng)中，還投加重金屬捕捉劑。
優(yōu)選地，在步驟幻中，將活性炭和聚合氯化鋁加入到廢水濃縮池中。優(yōu)選地，還包括對進(jìn)入廢水平衡池前采用小于或等于Imm第二細(xì)格柵過濾的步驟。優(yōu)選地，將步驟幻脫水后的污泥外運(yùn)或焚燒處理，焚燒后的污泥可回收貴重金屬。優(yōu)選地，還包括對管式超濾膜元件進(jìn)行化學(xué)清洗的步驟。進(jìn)一步地，所述化學(xué)清洗試劑的選用為，針對金屬污染的管式超濾膜元件，采用 0. 5-1%濃度的硫酸溶液或0. 5-1%濃度的鹽酸溶液；針對Si02或其它污染的管式超濾膜元件，采用0. 1-0. 5%濃度的氫氧化鈉溶液；針對有機(jī)物污染的管式超濾膜元件，采用酸性氧化劑0. 5-1%濃度的硫酸溶液和1-5%濃度的過氧化氫溶液，或堿性氧化劑0. 5-1. 5%濃度的次氯酸鈉溶液和0. 1-0. 5%濃度的氫氧化鈉溶液。優(yōu)選地，所述管式超濾膜元件的運(yùn)行溫度為40-50度，運(yùn)行pH值為7_14。優(yōu)選地，步驟4)中的濾出液進(jìn)入中和池中，中和pH值后排放或回收利用。。本發(fā)明的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)及其處理工藝，采用管式超濾膜元件，過濾通量大，效率高，成本低，膜元件壽命長，膜清洗方便，并且大大降低了占地空間，處理出水的水質(zhì)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，可安全排放、回用。


圖1為本發(fā)明的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明多個(gè)管式膜組件的排布示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的方案進(jìn)一步說明。如圖1所示的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)，包括廢水平衡池1、第一 PH調(diào)節(jié)池2、 第二 PH調(diào)節(jié)池3、廢水濃縮池4和水平放置的管式膜組件5，管式膜組件5內(nèi)設(shè)有若干根水平放置、平行排布的管式超濾膜元件51，每根管式超濾膜元件51的內(nèi)徑為4-12mm，廢水平衡池1上部設(shè)有平衡池進(jìn)水口 6，平衡池進(jìn)水口 6處還設(shè)有小于或等于Imm的第二細(xì)格柵 21，廢水調(diào)節(jié)池1和第一 PH調(diào)節(jié)池2之間、第一 PH調(diào)節(jié)池2和第二 PH調(diào)節(jié)池3之間、第二 PH調(diào)節(jié)池3和廢水濃縮池4之間均設(shè)有連通的管道，每個(gè)管道上均連接有進(jìn)水泵，廢水濃縮池4和管式膜組件5之間設(shè)有進(jìn)液管道71和回流管道72，進(jìn)液管道71上依次設(shè)有第一細(xì)格柵8和循環(huán)泵9，每根管式超濾膜元件51的左端入口與進(jìn)液管道71相連通，每根管式超濾膜元件51的右端出口與回流管道72相連通，管式膜組件5上設(shè)有濾出液出口 10，濾出液出口 10與一中和池M相連通。廢水濃縮池4的底部設(shè)有濃縮液出口 11，濃縮液出口 11 通過第一出口管道12與污泥濃縮池13相連通，第一出口管道12上設(shè)有出水閥14，污泥濃縮池13的上部設(shè)有上清液出口 15，底部設(shè)有污泥濃液出口 17，上清液出口 15通過上清液管道16與平衡池進(jìn)水口 6相連通，污泥濃液出口 17通過第二出口管道18與壓濾機(jī)19相連通。如圖2所示，管式膜組件5為多根，優(yōu)選地最多不超過6支排布，多根管式膜組件之間相互平行水平放置，每根管式膜組件的端部分別與其相鄰的兩根管式膜組件的一個(gè)端部通過U型彎頭20串聯(lián)連接，整體呈螺旋狀排布，由一個(gè)框架支撐，組件盤繞，以降低占地空間。如圖1所示，還包括清洗水箱22，清洗水箱22通過第一水管與進(jìn)液管道71相連通，清洗水箱22通過第二水管與回流管道72相連通，第一水管和第二水管上分別設(shè)有閥門，第一水管上還設(shè)有清洗泵23。每根管式超濾膜元件51包括支撐層和涂覆于支撐層內(nèi)表面的有機(jī)高分子濾膜層，支撐層采用高強(qiáng)度聚酯工業(yè)微濾無紡布纏繞而成，有機(jī)高分子濾膜層材料為聚乙烯或聚丙烯或聚醚砜或聚砜或聚偏氟乙烯，主要解決高分子中空纖維膜使用中容易斷絲，以及由于堆積密度高造成的堵塞問題。每根管式超濾膜元件51表面的有機(jī)高分子濾膜層的濾膜表觀孔徑為0. 01-0. 03微米的超濾范圍。由于管式超濾膜元件高分子材料膜厚度只有幾十個(gè)微米，通量比管式微濾膜高，在重金屬廢水處理中，可達(dá)到600-800LMH的過濾通量，而管式微濾膜僅能達(dá)到200-400LMH。錯(cuò)流壓力也大大降低，超濾膜過濾壓力只有2_3公斤，而微濾膜需要4-5公斤。并且管式超濾膜元件采用4-12mm的膜管內(nèi)徑，如4mm、6mm、8mm、10mm、 12mm等不同內(nèi)徑，組件堆積密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于管式微濾膜元件，這樣超濾膜組件占地空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于微濾膜組件。并且，同樣面積的管式超濾膜元件與同樣面積的管式微濾膜元件相比，價(jià)格大幅降低，管式超濾膜元件通常是管式微濾膜元件的1/3。在使用中，優(yōu)選采用IOmm和 12mm的管式超濾膜元件，避免了纖維膜堵塞問題，同時(shí)管式超濾膜元件采用高強(qiáng)度聚酯工業(yè)微濾無紡布作為支撐層，厚度約為0. 5mm，強(qiáng)度高，可耐壓超過10公斤壓力，避免了纖維膜斷絲的問題，管式超濾膜元件使用壽命可達(dá)5-7年。本發(fā)明還提供了一種重金屬廢水超濾膜處理工藝，其包括以下步驟1)待處理的重金屬廢水經(jīng)小于或等于Imm第二細(xì)格柵21過濾，污水中較大的顆粒被細(xì)格柵去除(預(yù)防在進(jìn)入超濾系統(tǒng)時(shí)劃傷膜表面)，然后進(jìn)入廢水平衡池1內(nèi)，進(jìn)行水質(zhì)和水量的平衡調(diào)節(jié)，平衡后的澄清液進(jìn)入第一 PH調(diào)節(jié)池2調(diào)節(jié)至堿性；2)經(jīng)第一 pH調(diào)節(jié)池2處理后的廢水進(jìn)入第二 PH調(diào)節(jié)池3，進(jìn)行混凝反應(yīng)，在這個(gè)階段根據(jù)情況一般使用氫氧化鈉溶液、硫酸、鹽酸等，調(diào)節(jié)PH，根據(jù)水質(zhì)情況分別采用聚合三氯化鐵、聚合三氯化鋁、氯化鈣、氯化鎂等，使溶解性金屬離子反應(yīng)轉(zhuǎn)換成不溶性固體，根據(jù)需要，在該混凝反應(yīng)中還可投加重金屬捕捉劑。3)經(jīng)第二 pH調(diào)節(jié)池3處理后的廢水進(jìn)入廢水濃縮池4，將活性炭和聚合氯化鋁加入到廢水濃縮池4中，以增強(qiáng)混凝效果，從廢水濃縮池4中出來的廢水經(jīng)第一細(xì)格柵8過濾；4)過濾后的廢水經(jīng)過循環(huán)泵在2-^i/s (優(yōu)選為3m/s)的錯(cuò)流速度下進(jìn)入水平放置的管式超濾膜元件51，管式超濾膜元件51的運(yùn)行溫度為40-50度，運(yùn)行pH值為7_14， 濾出液透過管式超濾膜元件51后被導(dǎo)出到中和池中和pH值后排放或回收利用，留在管式超濾膜元件51內(nèi)的濃縮液被回流至廢水濃縮池4內(nèi)，管式超濾膜元件51的過濾通量為 600-800LMH ；5)當(dāng)廢水濃縮池4中的固體濃度達(dá)到10000-50000ppm或濃縮倍數(shù)達(dá)到100倍以上時(shí)，廢水濃縮池4內(nèi)的濃縮液進(jìn)入污泥濃縮池13，污泥濃縮池13中的上清液被回流至廢水平衡池1，污泥濃縮池13中濃縮液進(jìn)入壓濾機(jī)脫水；6)經(jīng)過1個(gè)月左右的時(shí)間后，管式超濾膜元件膜表面污染達(dá)到飽和，需要化學(xué)藥劑進(jìn)行清洗，使用熱水和化學(xué)藥劑，對管式超濾膜元件51進(jìn)行化學(xué)清洗，以恢復(fù)過濾通量和膜性能，化學(xué)清洗試劑的選用為，針對金屬污染的管式超濾膜元件51，采用0. 5-1%濃度的硫酸溶液或0. 5-1%濃度的鹽酸溶液；針對Si02或其它污染的管式超濾膜元件51，采用 0. 1-0. 5%濃度的氫氧化鈉溶液；針對有機(jī)物污染的管式超濾膜元件51，采用酸性氧化劑 0. 5-1%濃度的硫酸溶液和1-5%濃度的過氧化氫溶液，或堿性氧化劑0. 5-1. 5%濃度的次氯酸鈉溶液和0. 1-0. 5%濃度的氫氧化鈉溶液；7)脫水后的污泥外運(yùn)或焚燒處理，焚燒后的污泥可回收貴重金屬；8)步驟4)中的濾出液進(jìn)入中和池M中，中和pH值后排放或回收利用。其中，步驟幻中的混凝反應(yīng)，針對印刷線路板廢水，是用硫酸溶液將PH值調(diào)節(jié)到 6-7，然后添加20-50mg/L的聚合三氯化鐵，再用氫氧化鈉溶液將pH值調(diào)節(jié)到9. 5 ；也可以是用硫酸溶液將PH值調(diào)節(jié)到小于等于3. 5，然后添加50-100mg聚合三氯化鋁，再用氫氧化鈉溶液將PH值調(diào)節(jié)到9. 5，最后添加聚合三氯化鐵，使氧化還原電位降到OmV。本發(fā)明的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)采用高分子超濾管式膜組件作為核心組件， 加上廢水平衡池、PH調(diào)節(jié)池、廢水濃縮池、清水池、清洗水箱系統(tǒng)、循環(huán)泵、進(jìn)水泵、清洗泵、 傳感器、PLC電控設(shè)備等，組成了一個(gè)完整的廢水處理裝置，成本低廉、體積小巧、出水水質(zhì)穩(wěn)定。本發(fā)明的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)，堆積密度高、出水水質(zhì)優(yōu)良、設(shè)備體積小、 結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉，運(yùn)行通量大，清洗簡單，膜元件壽命長達(dá)5-7年。同時(shí)具有無斷絲風(fēng)險(xiǎn)、無膜元件堵塞問題、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，避免了微濾膜成本高、設(shè)備體積較大、膜元件難于清洗、壽命較短等缺點(diǎn)。本發(fā)明的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)采用高速錯(cuò)流內(nèi)壓式過濾模式，其具體的運(yùn)行參數(shù)第二進(jìn)水格柵1. Omm,過濾通量800LMH，膜元件內(nèi)徑12mm，表面錯(cuò)流流速3m/s，膜組件運(yùn)行壓力3公斤，運(yùn)行溫度40-50度，運(yùn)行pH 7-17，清洗pH 0. 1-14,出水SDI 1-4,出水 NTU <0.1。本發(fā)明的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，有機(jī)高分子濾膜層材料為 PVDF (聚偏氟乙烯膜)，管式膜組件外殼為PVC或FRP (玻璃鋼)，管式超濾膜元件內(nèi)徑12mm， 膜組內(nèi)徑6英寸、8英寸、10英寸，膜組長度3-4米，膜組表觀膜面積10-20m2之間，膜表觀孔徑在0. 01-0. 03微米的超濾范圍；本發(fā)明的系統(tǒng)采用連續(xù)運(yùn)行模式，在連續(xù)運(yùn)行模式下，經(jīng)過混凝后的固體污染物含量通常在100-500ppm左右，經(jīng)過管式超濾膜元件后，濃縮池內(nèi)的固體污染物含量通?？蛇_(dá)到10000-50000ppm(l-5% )左右，濃縮倍數(shù)可達(dá)到100倍以上。而出水水質(zhì)中，重金屬含量(如典型的印刷線路板PCB廢水)可以達(dá)到銅< 0. 002 111、鎳< 0. 02 111、鉻< 0. 02ppm、 鉛< 0. 01ppm>fg< 0. 001ppm>#< 0. 02 卩111、銀< 0. 01ppm、_< 0· 1ρρπι』φ< 0. 002ppm、氰化物< 0. 01ppm>^< 0. 05ppm、#< 0· 003ρρπι、·< 0. 05ppmJi< 0. 05ppm、.< 0. lppm、 鍺< 0. 2ppmJ^< 0. 01ρρπι、·< 0. Olppm，其他指標(biāo) SDI 1-4,出水 NTU < 0. 1。水質(zhì)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。出水可安全排放，回用，或作為RO (反滲透)前處理。本發(fā)明的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)及其處理工藝，采用管式超濾膜元件，過濾通量大，效率高，成本低，膜元件壽命長，膜清洗方便，并且大大降低了占地空間。
權(quán)利要求
1.一種重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)，其特征是包括廢水平衡池(1)、第一 PH調(diào)節(jié)池 O)、第二 PH調(diào)節(jié)池(3)、廢水濃縮池(4)和水平放置的管式膜組件(5)，所述管式膜組件(5)內(nèi)設(shè)有若干根水平放置、平行排布的管式超濾膜元件(51)，所述廢水平衡池(1)上部設(shè)有平衡池進(jìn)水口(6)，所述廢水調(diào)節(jié)池(1)和第一 PH調(diào)節(jié)池( 之間、所述第一 PH調(diào)節(jié)池 (2)和第二 PH調(diào)節(jié)池C3)之間、所述第二 PH調(diào)節(jié)池C3)和廢水濃縮池(4)之間均設(shè)有連通的管道，所述每個(gè)管道上均連接有進(jìn)水泵，所述廢水濃縮池(4)和管式膜組件( 之間設(shè)有進(jìn)液管道(71)和回流管道(72)，所述進(jìn)液管道(71)上依次設(shè)有第一細(xì)格柵(8)和循環(huán)泵(9)，所述每根管式超濾膜元件(51)的左端入口與進(jìn)液管道(71)相連通，所述每根管式超濾膜元件(51)的右端出口與回流管道m(xù)相連通，所述管式膜組件( 上設(shè)有濾出液出口(10)，所述廢水濃縮池(4)的底部設(shè)有濃縮液出口(11)，所述濃縮液出口(11)通過第一出口管道(1 與污泥濃縮池(1 相連通，所述第一出口管道(1 上設(shè)有出水閥(14)，所述污泥濃縮池(1 的上部設(shè)有上清液出口(15)，底部設(shè)有污泥濃液出口(17)，所述上清液出口(15)通過上清液管道(16)與所述平衡池進(jìn)水口(6)相連通，所述污泥濃液出口(17) 通過第二出口管道(18)與壓濾機(jī)(19)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)，其特征是管式膜組件(5)為多根，所述多根管式膜組件之間相互平行水平放置，每根管式膜組件的端部分別與其相鄰的兩根管式膜組件的一個(gè)端部通過U型彎頭00)串聯(lián)連接，整體呈螺旋狀排布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)，其特征是所述每根管式超濾膜元件(51)的內(nèi)徑為4-12mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)，其特征是所述平衡池進(jìn)水口(6)處還設(shè)有小于或等于Imm的第二細(xì)格柵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)，其特征是還包括清洗水箱 (22)，所述清洗水箱0 通過第一水管與所述進(jìn)液管道(71)相連通，所述清洗水箱02) 通過第二水管與所述回流管道m(xù)相連通，所述第一水管和第二水管上分別設(shè)有閥門，所述第一水管上還設(shè)有清洗泵03)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)，其特征是所述濾出液出口(10)與一中和池(24)相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)，其特征是所述每根管式超濾膜元件(51)包括支撐層和涂覆于支撐層內(nèi)表面的有機(jī)高分子濾膜層，所述支撐層采用聚酯工業(yè)微濾無紡布纏繞而成，所述有機(jī)高分子濾膜層材料為聚乙烯或聚丙烯或聚醚砜或聚砜或聚偏氟乙烯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)，其特征是所述每根管式超濾膜元件(51)表面的有機(jī)高分子濾膜層的濾膜表觀孔徑為0.01-0. 03微米的超濾范圍。
9.一種重金屬廢水超濾膜處理工藝，其特征是包括以下步驟1)待處理的重金屬廢水進(jìn)入廢水平衡池(1)內(nèi)，進(jìn)行水質(zhì)和水量的平衡調(diào)節(jié)，平衡后的澄清液進(jìn)入第一 PH調(diào)節(jié)池( 調(diào)節(jié)至堿性；2)經(jīng)第一pH調(diào)節(jié)池( 處理后的廢水進(jìn)入第二 PH調(diào)節(jié)池(3)，進(jìn)行混凝反應(yīng)，通過調(diào)節(jié)廢水PH值和投加化學(xué)混凝藥劑，使溶解態(tài)的金屬或重金屬離子反應(yīng)生成不溶性固體；3)經(jīng)第二pH調(diào)節(jié)池C3)處理后的廢水進(jìn)入廢水濃縮池G)，從廢水濃縮池(4)中出來經(jīng)第一細(xì)格柵(8)過濾；4)過濾后的廢水經(jīng)過循環(huán)泵在2-4m/s的錯(cuò)流速度下進(jìn)入水平放置的管式超濾膜元件 (51)，濾出液透過管式超濾膜元件(51)后被導(dǎo)出，留在管式超濾膜元件(51)內(nèi)的濃縮液被回流至廢水濃縮池內(nèi)，所述管式超濾膜元件(51)的過濾通量為600-800LMH ；5)當(dāng)廢水濃縮池(4)中的固體濃度達(dá)到10000-50000ppm或濃縮倍數(shù)達(dá)到100倍以上時(shí)，廢水濃縮池內(nèi)的濃縮液進(jìn)入污泥濃縮池(13)，污泥濃縮池(1 中的上清液被回流至廢水平衡池(1)，污泥濃縮池(1 中濃縮液進(jìn)入壓濾機(jī)(19)脫水。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的重金屬廢水超濾膜處理工藝，其特征是針對印刷線路板廢水，所述步驟2、中的混凝反應(yīng)，是用硫酸溶液將PH值調(diào)節(jié)到6-7，然后添加20-50mg/L的聚合三氯化鐵，再用氫氧化鈉溶液將PH值調(diào)節(jié)到9. 5。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的重金屬廢水超濾膜處理工藝，其特征是針對印刷線路板廢水，所述步驟2)中的混凝反應(yīng)，是用硫酸溶液將pH值調(diào)節(jié)到小于等于3. 5，然后添加 50-100mg聚合三氯化鋁，再用氫氧化鈉溶液將pH值調(diào)節(jié)到9. 5，最后添加聚合三氯化鐵，使氧化還原電位降到OmV。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的重金屬廢水超濾膜處理工藝，其特征是針對印刷線路板廢水，所述步驟2、中的混凝反應(yīng)中，還投加重金屬捕捉劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的重金屬廢水超濾膜處理工藝，其特征是在步驟幻中，將活性炭和聚合氯化鋁加入到廢水濃縮池中。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的重金屬廢水超濾膜處理工藝，其特征是還包括對進(jìn)入廢水平衡池(1)前采用小于或等于Imm第二細(xì)格柵過濾的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的重金屬廢水超濾膜處理工藝，其特征是將步驟幻脫水后的污泥外運(yùn)或焚燒處理，焚燒后的污泥可回收貴重金屬。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的重金屬廢水超濾膜處理工藝，其特征是還包括對管式超濾膜元件(51)進(jìn)行化學(xué)清洗的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的重金屬廢水超濾膜處理工藝，其特征是所述化學(xué)清洗試劑的選用為，針對金屬污染的管式超濾膜元件(51)，采用0. 5-1%濃度的硫酸溶液或 0. 5-1%濃度的鹽酸溶液；針對Si02或其它污染的管式超濾膜元件(51)，采用0. 1-0. 5%濃度的氫氧化鈉溶液；針對有機(jī)物污染的管式超濾膜元件(51)，采用酸性氧化劑0. 5-1%濃度的硫酸溶液和1-5%濃度的過氧化氫溶液，或堿性氧化劑0. 5-1. 5%濃度的次氯酸鈉溶液和0. 1-0. 5%濃度的氫氧化鈉溶液。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的重金屬廢水超濾膜處理工藝，其特征是所述管式超濾膜元件(51)的運(yùn)行溫度為40-50度，運(yùn)行pH值為7-14。
19.根據(jù)權(quán)利要求9所述的重金屬廢水超濾膜處理工藝，其特征是步驟4)中的濾出液進(jìn)入中和池04)中，中和pH值后排放或回收利用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)及其處理工藝，其首先將重金屬廢水進(jìn)行水質(zhì)水量平衡調(diào)節(jié)和pH調(diào)節(jié)，加入化學(xué)藥劑混凝后，進(jìn)入內(nèi)設(shè)管式超濾膜元件的管式膜組件中進(jìn)行膜過濾處理，濾出液被導(dǎo)出，濃縮液回流至濃縮池，然后再進(jìn)入超濾膜系統(tǒng)再循環(huán)處理，最終處理出水的水質(zhì)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的重金屬廢水超濾膜處理系統(tǒng)及其處理工藝，采用管式超濾膜元件，過濾通量大，效率高，成本低，膜元件壽命長，膜清洗方便，并且大大降低了設(shè)備占地空間。
文檔編號C02F9/04GK102285735SQ20111015531
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者向陽, 羅春譯 申請人:上海膜達(dá)克環(huán)保工程有限公司