[发明专利]重金属废水超滤膜处理系统及其处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种重金属废水超滤膜处理系统及其处理工艺。

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。

对这些重金属废水污染物质的去除处理，传统工艺一般采用混凝沉淀法，加入化学药剂混凝沉淀后，加石英砂过滤。其使用的设备具有建造成本低、运行成本低、设备简单、技术成熟等诸多优点，但设备占地面积大、出水水质不好、稳定运行受许多因素影响等。尤其是随着国家水体污染排放指标的提高，传统工业的缺点逐步显现出来。

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。在重金属的膜处理技术中，最常采用的膜技术包括中空纤维膜、管式微滤膜等。中空纤维膜具有设备占地面积更小、价格低廉等优势，但纤维膜技术最大的问题是断丝和膜堵塞造成的工程风险，尤其是膜堵塞问题，优于纤维膜膜元件内径只有1mm，使其在固体浓度较高的重金属废水处理中，清洗和停机检修的频率太高，没有实用价值。管式微滤膜技术较为成熟，管式微滤膜采用了比纤维膜更粗的膜元件，通常0.5-1英寸，远远高于中空纤维膜1mm的内径，这样在高速错流运行时，不会发生膜堵塞，同时膜元件支撑层采用高强度烧结聚乙烯PE支撑材料，可承受10公斤以上的压力，不会发生断丝问题。但管式微滤膜技术最大的问题是膜组成本太高，只有在污水有回用价值时才会采用，另外由于采用了较粗的PE支撑层管体，运行工作压力增大，而过滤通量却较低，降低了效率，而且在清洗时支撑层内层污染较难恢复，造成膜元件使用寿命较短，通常只有1-2年。管式微滤膜表观孔径一般在0.1-0.4微米的微滤范围。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种过滤通量大、效率高的重金属废水超滤膜处理系统及其处理工艺。

为了解决上述技术问题，本发明提供的重金属废水超滤膜处理系统，包括废水平衡池、第一PH调节池、第二PH调节池、废水浓缩池和水平放置的管式膜组件，所述管式膜组件内设有若干根水平放置、平行排布的管式超滤膜元件，所述废水平衡池上部设有平衡池进水口，所述废水调节池和第一PH调节池之间、所述第一PH调节池和第二PH调节池之间、所述第二PH调节池和废水浓缩池之间均设有连通的管道，所述每个管道上均连接有进水泵，所述废水浓缩池和管式膜组件之间设有进液管道和回流管道，所述进液管道上依次设有第一细格栅和循环泵，所述每根管式超滤膜元件的左端入口与进液管道相连通，所述每根管式超滤膜元件的右端出口与回流管道相连通，所述管式膜组件上设有滤出液出口，所述废水浓缩池的底部设有浓缩液出口，所述浓缩液出口通过第一出口管道与污泥浓缩池相连通，所述第一出口管道上设有出水阀，所述污泥浓缩池的上部设有上清液出口，底部设有污泥浓液出口，所述上清液出口通过上清液管道与所述平衡池进水口相连通，所述污泥浓液出口通过第二出口管道与压滤机相连通。

优选地，管式膜组件为多根，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个端部通过U型弯头串联连接，整体呈螺旋状排布。

优选地，所述每根管式超滤膜元件的内径为4-12mm。

优选地，所述平衡池进水口处还设有小于或等于1mm的第二细格栅。

优选地，还包括清洗水箱，所述清洗水箱通过第一水管与所述进液管道相连通，所述清洗水箱通过第二水管与所述回流管道相连通，所述第一水管和第二水管上分别设有阀门，所述第一水管上还设有清洗泵。

优选地，所述滤出液出口与一中和池相连通。

优选地，所述每根管式超滤膜元件包括支撑层和涂覆于支撑层内表面的有机高分子滤膜层，所述支撑层采用聚酯工业微滤无纺布缠绕而成，所述有机高分子滤膜层材料为聚乙烯或聚丙烯或聚醚砜或聚砜或聚偏氟乙烯。

优选地，所述每根管式超滤膜元件表面的有机高分子滤膜层的滤膜表观孔径为0.01-0.03微米的超滤范围。

本发明还提供了一种重金属废水超滤膜处理工艺，其特征是包括以下步骤：

1)待处理的重金属废水进入废水平衡池内，进行水质和水量的平衡调节，平衡后的澄清液进入第一pH调节池调节至碱性；