[发明专利]重金属废水膜集成处理工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理装置，尤其涉及一种重金属废水膜集成处理装置，属于污水处理技术领域。

背景技术

重金属属于对生态环境和人体健康有巨大危害的一类污染物。含重金属离子废水作为一个主要的工业废水门类，具有废水量大、不能降解、分布广泛、处理难度高的特点。传统的重金属废水处理技术较多，如离子交换、化学法（包括化学沉淀和电解法）、生物法、蒸发浓缩等，目前工业应用以离子交换和化学法为主，较新且日渐得到重视的则有高分子絮凝、生物法和膜技术。离子交换和化学法重金属废水处理经过数十年的发展，均已十分成熟，但随着现代工业的快速发展和日趋严格的效率、环保要求，其先天缺陷也日显突出。交换需反复使用酸碱再生树脂，操作繁琐，消耗大量清洗水，同时产生废酸废碱，导致二次污染；化学沉淀法处理出水难以降至很低的值，且产生大量难以处理的含重金属污泥，也导致二次污染。高分子絮凝、生物法（包括生物絮凝和生物吸附）和膜法近年来成为重金属废水处理领域的趋势，但处理效率偏低，难以适应大规模工业化连续生产的需要，处理出水含有较多微生物而不能直接回用，需进一步净化处理，因此上下游工艺较长，成本偏高，亦不能实现现场直接处理；膜技术的主要优势在于高效、节能、无二次污染、操作简便和易于放大。膜技术可实现废水就地直接处理，同时回收纯水资源与有价金属，更能适应大规模工业生产的需要。常规的EDI，其内部构造与传统电渗析器基本相同，主要区别在于淡化室中填充了混床离子交换树脂，膜堆由一定数量的可重复工作单元——膜对组成，每个膜对又依次由1张阳离子交换膜、淡化室、1张阴离子交换膜、浓缩室构成，虽能获得较高浓度的重金属浓缩液，但因浓差极化等原因，却不能处理较低浓度的重金属废水，如占电镀废水总量80%的电镀漂洗水，其浓度一般在100 mg×L-1以下。因此，其实际应用仍需与传统的离子交换技术集成。此外，在流程的复杂性、成本偏高等方面，现有的膜技术仍存在不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种高效、便捷、环境友好、经济可靠的重金属废水膜集成处理装置。

为解决这一技术问题，本发明提供了一种重金属废水膜集成处理工艺及装置，包括超滤预处理、EDI装置和NF膜，原水经超滤预处理除掉有害颗粒物，再用EDI装置作一级分离与浓缩，再经过NF膜进行二次浓缩。

所述EDI装置为含有A/C/C型三室基本单元的EDI构造，所述A/C/C型三室基本单元的EDI包括１个淡化室和２个相邻的浓缩室，依次由 “1张阴膜、淡化室、1张阳膜、浓缩室、1张阳膜、浓缩室”构成，且在3个隔室中分别填充混床树脂、阴树脂和阳树脂，在两个浓缩室中通以同一股浓缩水流。

有益效果：本发明采用“特种分离电去离子/纳滤（EDI/NF）”电膜集成技术，将EDI这一电膜过程与NF相结合，用于重金属废水处理，发挥了EDI能够实现深度除盐、淡水水质高，能高效连续运行、无须酸碱化学再生，以及NF膜处理较高浓度重金属废水时具有良好经济性、且又能透过一价离子而回收HCl，实现集成过程的内循环式在线酸洗的各自优点。与现有重金属废水处理技术相比，“EDI/NF”集成膜过程具有更高的分离效率浓缩倍数，流程得到简化，投资和运行成本显著降低。该新型重金属废水处理技术具有显著的创造性。

附图说明

图１为本发明的工艺流程示意图；

图２为本发明的A/C/C型三室基本工作单元的EDI构造示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。

图１所示为本发明的工艺流程示意图。

本发明包括超滤预处理、EDI装置和NF膜，原水经超滤预处理除掉有害颗粒物，再用EDI装置作一级分离与浓缩，再经过NF膜进行二次浓缩。

图２所示为本发明的A/C/C型三室基本工作单元的EDI构造示意图。

所述EDI装置为含有A/C/C型三室基本单元的EDI构造，所述A/C/C型三室基本单元的EDI包括１个淡化室和２个相邻的浓缩室，依次由 “1张阴膜、淡化室、1张阳膜、浓缩室、1张阳膜、浓缩室”构成，且在3个隔室中分别填充混床树脂、阴树脂和阳树脂，在两个浓缩室中通以同一股浓缩水流。