【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废水处理领域，具体涉及用于去除矿山废水中高浓度硫酸盐和重金属离子的一种双极膜电渗析处理系统及废水处理方法。
技术介绍
1、在矿产资源的开发利用过程中会产生大量具有硫酸盐和重金属离子的酸性矿山废水，其对周围的自然环境破坏十分严重，其中硫酸盐含量一般可达到1000-3000mg/l，重金属超标离子主要有镉、锰、铜等。未加处理的矿山废水如果直接进行排放，将产生酸污染、重金属污染、可溶性盐类污染等，并对周边生态环境和居民生命安全造成不良影响。
2、目前针对矿山废水中硫酸盐和重金属的去除，主要处理方法有沉淀法、吸附法、微生物法、离子交换法和膜处理法等。其中沉淀法工艺简单，操作方便，但有污泥等副产物的产生。吸附法反应速度快，操作简单，但存在吸附剂再生困难和吸附剂成本高的问题。微生物法主要是采用硫酸盐还原菌实现硫酸盐和重金属的去除，成本低、效果好，但高浓度和复杂的废水容易对菌种产生毒害和抑制作用。离子交换法具有树脂可再生，可有效去除微量物质的优点，但是易受废水离子浓度、温度和ph值的影响，且膜成本高。膜分离法具有效率高、占地面积小、适用范围广、操作简便等特点，但膜表面容易发生污染，更换成本高。综上可知，采用单一某种工艺对矿山废水进行处理存在诸多问题，因此，开发高效、绿色、环保的处理工艺十分必要。
3、矿山废水作为一种天然水资源，将其进行处理后回用于矿区生产，可有效节约水资源，有利于缓解地区用水难题，保护水资源的良性循环和促进当地区域经济的可持续发展。
4、采用双极膜电渗析处理技术可实现酸的资源
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种双极膜电渗析处理系统及废水处理方法，采用化学沉淀+双极膜的协同方法处理废水硫酸盐及重金属的工艺。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种双极膜电渗析处理系统，包括与矿山废水连通的预沉淀单元、与所述预沉淀单元相连通的混合沉淀单元、与所述混合沉淀单元相连通的水箱单元、通过过滤单元与水箱单元连接双极膜电渗析处理单元；
3、所述水箱单元包括淡水箱、浓水箱、极水箱和清洗箱；所述混合沉淀单元与淡水箱通过管道连接，管道上依次安装有电动阀i、流量计i；所述混合沉淀单元与浓水箱通过管道连接，管道上依次安装有电动阀i、流量计i；所述混合沉淀单元与极水箱通过管道连接，管道上安装有手动球阀i；所述混合沉淀单元与清洗箱通过管道连接，管道上安装有手动球阀i；所述淡水箱、浓水箱配套有浮球液位开关i，所述极水箱、清洗箱配套有浮球液位开关ii；
4、所述淡水箱、浓水箱、极水箱通过精密过滤器与双极膜电渗析处理单元连接；所述淡水箱、浓水箱、极水箱和清洗箱通过泵与精密过滤器连接；所述精密过滤器通过电动阀ii与双极膜电渗析处理单元连接；所述清洗箱通过泵与精密过滤器连接，进而与淡水管道旁路、浓水管道旁路分别相连接；
5、所述双极膜电渗析器的废水处理后通过淡水出水管道、浓水出水管道、极水出水管道回用；
6、清洗箱的清洗管道与淡水出水管道旁路、浓水出水管道、极水出水管道旁路连接；
7、所述双极膜电渗析单元采用四膜三隔室结构的bpm-aem-aem-bpm双极膜膜堆。
8、进一步的，双极膜电渗析器主要由淡水室、浓水室、极水室构成，淡水室、浓水室、极水室内安装双极膜膜堆。
9、进一步的，淡水箱、浓水箱、极水箱的管路分别与淡水室、浓水室、极水室连接。
10、进一步的，所述混合沉淀单元与淡水箱、浓水箱连接管道上安装手动隔膜阀i；所述淡水箱、浓水箱、极水箱和清洗箱与精密过滤器连接管道上安装手动球阀；所述精密过滤器与双极膜电渗析器连接管道上安装手动隔膜阀；所述清洗箱的清洗管道通过电动阀与淡水出水管道旁路、浓水出水管道、极水出水管道旁路连接；所述清洗箱的清洗管道通过阀与淡水出水管道旁路、浓水出水管道、极水出水管道旁路连接。
11、进一步的，双极膜电渗析处理系统采用plc控制。
12、进一步的，一种废水处理方法，包括以下步骤：
13、s1、对矿井废水进行预沉淀，去除密度较大的固体悬浮颗粒，污泥定期外排；
14、s2、向步骤s1得到的出水中投加氢氧化钠和氯化钡进行混合，调整ph值，形成重金属的氢氧化物沉淀和硫酸钡沉淀，上清液作为出水，污泥定期外排；
15、s3、步骤s2得到的出水分别进入淡水箱、浓水箱、极水箱、清洗箱；
16、s4、淡水箱、浓水箱、极水箱、清洗箱的出水分别进入精密过滤器进行过滤处理；
17、s5、淡水箱、浓水箱、极水箱的精密过滤器出水采用双极膜电渗析单元进行处理，并对酸进行回收利用。
18、进一步的，所述步骤s2中ph值调整为10-11。
19、进一步的，所述步骤s2中，混合时搅拌转速为600-700rpm，混合时间为30min，反应完成后等待30min。
20、本专利技术采用的协同处理工艺处理效果好、投资节省、工艺简单、操作方便，同时可实现酸的回收利用，具有良好的环境效益和经济效益。装置具有运行稳定、占地体积小、维护方便、建设周期短等优点，适用于工业大规模应用。
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1.一种双极膜电渗析处理系统，其特征在于：包括与矿山废水连通的预沉淀单元、与所述预沉淀单元相连通的混合沉淀单元、与所述混合沉淀单元相连通的水箱单元、通过过滤单元与水箱单元连接双极膜电渗析处理单元；
2.根据权利要求1所述的一种双极膜电渗析处理系统，其特征在于：所述双极膜电渗析器主要由淡水室、浓水室、极水室构成，淡水室、浓水室、极水室内安装双极膜膜堆。
3.根据权利要求2所述的一种双极膜电渗析处理系统，其特征在于：所述淡水箱、浓水箱、极水箱的管路分别与淡水室、浓水室、极水室连接。
4.根据权利要求1所述的一种双极膜电渗析处理系统，其特征在于：所述混合沉淀单元与淡水箱、浓水箱连接管道上安装手动隔膜阀I；
5.根据权利要求1所述的一种双极膜电渗析处理系统，其特征在于：所述双极膜电渗析处理系统采用PLC控制。
6.一种废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种废水处理方法，其特征在于，所述步骤S2中pH值调整为10-11。
8.根据权利要求6所述的一种废水处理方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种双极膜电渗析处理系统，其特征在于：包括与矿山废水连通的预沉淀单元、与所述预沉淀单元相连通的混合沉淀单元、与所述混合沉淀单元相连通的水箱单元、通过过滤单元与水箱单元连接双极膜电渗析处理单元；
2.根据权利要求1所述的一种双极膜电渗析处理系统，其特征在于：所述双极膜电渗析器主要由淡水室、浓水室、极水室构成，淡水室、浓水室、极水室内安装双极膜膜堆。
3.根据权利要求2所述的一种双极膜电渗析处理系统，其特征在于：所述淡水箱、浓水箱、极水箱的管路分别与淡水室、浓水室、极水室连接。
4.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯秀娟，王小青，黄炳香，董成亮，邱发龙，塞古，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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