一种处理矿山含砷废水的除砷膜制造技术

本发明专利技术公开了一种处理矿山含砷废水的除砷膜，所述除砷膜的制作原料包括竹浆纤维、玻璃纤维与蛋壳粉末，所述竹浆纤维与玻璃纤维混合后采用湿法造纸技术抄造而成，所述竹浆纤维与玻璃纤维呈纵横交错分布状均匀铺展开。本发明专利技术的除砷膜中竹浆纤维、玻璃纤维与蛋壳粉末多重作用，三者制成的膜对矿山含砷废水中的砷具有非常好的分离净化作用，大大地提高了除砷的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种处理矿山含砷废水的除砷膜
本专利技术涉及矿山废水处理领域，具体涉及一种处理矿山含砷废水的除砷膜。
技术介绍
矿山生产中的许多生产工艺过程都需要用水，其中以采矿、选矿用水最多，采、选生产过程中会对水造成严重污染，形成矿山废水。矿山水污染是指含有各种污染物和有毒物质的采矿工业废水及生活污水，排入水体后改变其正常组成，超过了水的自净能力，从而使水体恶化，破坏水体原有用途的现象。矿山水污染物的种类包括酸性废水污染、重金属污染和营养富集污染，这些污染物直接排放会对生态和人体造成难以挽回的损伤，因此，矿山废水的治理至关重要。在水污染中，尤其是矿山水污染中，砷污染是常见的污染类型。砷污染指由砷或其化合物所引起的环境污染，砷和含砷金属的开采、冶炼，用砷或砷化合物作原料的玻璃、颜料、原药、纸张的生产以及煤的燃烧等过程，都可产生含砷废水、废气和废渣，对环境造成污染。大气含砷污染除岩石风化、火山爆发等自然原因外，主要来自工业生产及含砷农药的使用、煤的燃烧。含砷废水、农药及烟尘都会污染土壤。砷在土壤中累积并由此进入农作物组织中。砷和砷化物一般可通过水、大气和食物等途径进入人体，造成危害。元素砷的毒性极低，砷化物均有毒性，三价砷化合物比其他砷化合物毒性更强。近几十年来，国内外对含砷废水的处理进行了大量的研究。目前通过脱砷使含砷废水无害的常规处理方法包括：吸附法、离子交换法、膜分离、生物法、化学沉淀法和混凝沉降法等。这些方法中，物理化学法如吸附、离子交换法、膜分离等投资较大、处理费用较高，目前工程化运作较困难。化学沉淀法是利用可溶性砷与钙、镁、铁、铝等金属离子形成难溶化合物的特性，以钙、铁、镁、铝盐及硫化物等作沉淀剂，经沉淀过滤后除去溶液中的砷。但由于化学药剂的添加，导致了大量含砷酸盐废渣的产生，目前对这种废渣还没有较好的处理方法，致使导致了二次污染。混凝沉降法主要包含混凝共沉淀反应和吸附反应，但其处理效率不高。针对矿山废水中的砷污染，其砷的浓度高，砷的化合物种类繁多，现有处理工艺比较复杂，因此，开发一种工艺简单经济、处理效率高、稳定性好、自动化程度高、二次污染小、无职业危害、环境友好型的处理方法具有现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：现有的过滤膜包括超滤膜、微孔滤膜、纳滤膜、微滤膜、中空纤维超滤膜、赛尔滤膜等，这些膜的过滤效果都比较好，然而制作成本高，针对除砷的效果不明显，因此针对上述存在的问题，本专利技术提供一种处理矿山含砷废水的除砷膜，专门针对矿山含砷废水的砷进行处理，提升了砷的过滤处理效率。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术的处理矿山含砷废水的除砷膜，所述除砷膜的制作原料包括竹浆纤维、玻璃纤维与蛋壳粉末，所述竹浆纤维与玻璃纤维混合后采用湿法造纸技术抄造而成，所述竹浆纤维与玻璃纤维呈纵横交错分布状均匀铺展开。竹浆纤维、玻璃纤维与蛋壳粉末多重作用，三者制成的膜对矿山含砷废水中的砷具有非常好的分离净化作用，大大地提高了除砷的效率，同时，在60℃~80℃条件下竹浆纤维受热铺展，与玻璃纤维之间会呈现纵横交替分布，提升了除砷膜整体强度韧性的同时，也保证了除砷膜的孔隙率与过滤效率。进一步地，所述蛋壳粉末作为填料加入竹浆纤维与玻璃纤维混合体系中。进一步地所述蛋壳粉末的筛选粒径为5~10um。进一步地，湿法造纸过程中的温度条件为60℃~80℃。进一步地，所述竹浆纤维、玻璃纤维原料的质量比为3:1。进一步地，所述玻璃纤维为连续玻璃纤维，所述连续玻璃纤维的长度为90mm~120mm，纤维直径为3~5um；所述竹浆纤维长度为80mm~100mm，纤度为4~8detx；进一步地，所述除砷膜的厚度为1~3mm。进一步地，所述除砷膜的孔径为0.01~0.1um，当废水中的砷离子通过除砷膜时，除砷膜孔周围的蛋壳粉末以及竹浆纤维能够将砷离子吸附沉淀下来，保证了除砷效率。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、竹浆纤维性质稳定、纤维长、纤维韧性强，且具有除菌功能，采用竹浆纤维为主原料制作除砷膜整体提升了除砷的过滤效率；2、由于蛋壳粉末具有吸附功能，在制作除砷膜的过程中加入蛋壳粉末进一步提升了除砷效果；3、玻璃纤维绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，在制作除砷膜的过程中加入玻璃纤维，能够使膜的强度提高且不易断裂。附图说明图1是本专利技术含砷废水处理流程图。图2是本专利技术膜池的结构示意图。图3是本专利技术除砷膜的结构示意图。图4是改性后的蛋壳粉末的包覆效果图。图中标记：1-进水口，2-出水口，3-砷回收口，4-滤网，5-膜槽，6-集砷台。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。现有技术中通常是采用吸附法、离子交换法、膜分离、生物法、化学沉淀法和混凝沉降法等方法来处理含砷的废水，这些方法中，膜分离是以膜作为分离介质，以外界能量或化学位差作为推动力，对双组分或多组分的流体进行分离、分级、纯化和浓缩的方法。然而现有膜分离法用于含砷废水尤其是矿山含砷废水中砷的分离效果并不显著，且成本不好控制，目前工业化运作也比较困难，为此，本专利技术提供了一种专门针对矿山含砷废水的处理方法，包括具体含砷废水处理步骤、除砷膜及其制备方法、除砷膜中添加粉末的改性方法。矿山含砷废水的处理步骤参考图1的流程图，废水依次经过氧化池、沉淀池和膜池，处理完成后从膜池排出，其体的操作包括以下步骤：步骤一，含砷废水通过进水口1进入氧化池，加入酸性介质氧化剂，如过氧化氢、过氧乙酸、重铬酸钠、高猛酸钾和过硫酸铵等，氧化剂与废水中砷的质量比为15:1，搅拌2~5min，使废水中的物质与氧化剂充分接触氧化，静置10~30min，等待废水中的有害物质充分氧化（还原）成无害物质；步骤二，调节氧化后的污水的PH值为6.5~7.5，废水进入沉淀池中，加入絮凝剂，选用一般普通铁盐、铝盐，投加范围是10～100mg/L，等待30~50min，使废水中的砷与絮凝剂充分絮凝，初步分离出砷渣沉淀物；步骤三，步骤二中的废水进入膜池，参考图2中的膜池结构示意图，废水先通过金属滤网4，除去絮凝后的细小沉淀物，再经过膜槽5滤网中的除砷膜，将废水中的砷完全分离出来，处理好后的回收水通过出水口2排出，砷通过集砷台6收集，再通过砷回收口3排出。除砷膜对于砷处理的效果显著，不会造成任何二次污染，且在使用过程中，也可以在不影响除砷膜净化效率的同时进行更换除砷膜，非常方便。经上述步骤处理后的废水中砷的含量低于0.01mg/L，处理效率高达99%，远低于排放标准。进一步地，步骤三中的除砷膜的制作方法，采用湿法造纸技术来进行除砷膜的制作，目前的膜分离技术中，采用的是传统的分离膜，在废水处理过程中，膜污染以及低分离效率为其主要限制因素，而且，针对砷污染也没有相对来说除砷效率很高的分离膜，因此，迫切需要制作出一种具有良好的除砷效果且环境友好型除砷膜，运用于含砷废水的处理净化过程中。在一个优选的实施例中，利用湿法造纸技术来进行除砷膜的抄造，得出了针对废水中的砷污染具有极好的处理效果的膜，可广泛应用于含砷废水中砷的处理净化。图3是本专利技术的除砷膜的结构示意图，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理矿山含砷废水的除砷膜，其特征在于，所述除砷膜的制作原料包括竹浆纤维、玻璃纤维与蛋壳粉末，所述竹浆纤维与玻璃纤维混合后采用湿法造纸技术抄造而成，所述竹浆纤维与玻璃纤维呈纵横交错分布状均匀铺展开。

【技术特征摘要】
1.一种处理矿山含砷废水的除砷膜，其特征在于，所述除砷膜的制作原料包括竹浆纤维、玻璃纤维与蛋壳粉末，所述竹浆纤维与玻璃纤维混合后采用湿法造纸技术抄造而成，所述竹浆纤维与玻璃纤维呈纵横交错分布状均匀铺展开。2.根据权利要求1所述的处理矿山含砷废水的除砷膜，其特征在于，所述蛋壳粉末作为填料加入竹浆纤维与玻璃纤维混合体系中。3.根据权利要求1或2所述的处理矿山含砷废水的除砷膜，其特征在于，所述蛋壳粉末的筛选粒径为5~10um。4.根据权利要求1所述的处理矿山含砷废水的除砷膜，其特征在于，湿法造纸过程中的温度条件为60℃~80℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄林海，
申请(专利权)人：黄林海，
类型：发明
国别省市：四川,51