重金属废水膜集成处理工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开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。本发明专利技术采用“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，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。

【技术实现步骤摘要】
重金属废水膜集成处理工艺及装置
本专利技术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
。
技术介绍
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I张阳离子交换膜、淡化室、I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 mgXL-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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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I个淡化室和2个相邻的浓缩室，依次由“I张阴膜、淡化室、I张阳膜、浓缩室、I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: 本专利技术采用“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HC1，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为本专利技术的工艺流程示意图； 图2为本专利技术的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专利技术做具体描述。图1所示为本专利技术的工艺流程示意图。本专利技术包括超滤预处理、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所示为本专利技术的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、I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。淡化室中填充的混床树脂利于淡水出水的深度纯化，而两个相邻的浓缩室中分别填充的阴树脂、阳树脂及其中间的阳膜，却使得进入左侧浓缩室中的重金属离子受到填充的阴树脂的阻碍，进入右侧浓缩室中的OH-离子受到填充的阳树脂和中间阳膜的阻碍，无法在膜堆内部结合，因此理论上能够有效避免结垢生成。本专利技术各部所依据的技术原理: 1、电去离子(EDI)膜技术的基本原理 EDI是将离子交换树脂填充在电渗析(ED)器的淡化室中，从而将离子交换与ED有机结合，在直流电场的作用下实现无机离子的同步深度脱除和浓缩，以及树脂的连续电再生过程的新型电膜分离技术。EDI的工作原理包括离子交换、直流电场作用下离子的选择性迁移及树脂的电再生三个方面。填充在淡化室中的离子交换树脂成为离子传递的通道，而非离子迁移的终点。盐离子经由树脂颗粒迁移到达膜的表面，并透过膜进入浓缩室而被除去。此外，过程中的水解离效应又对填充的树脂起到了实时就地再生作用，从而实现了零酸碱消耗、零污染排放、高效、稳定的连续运行。EDI既在分离性能方面突破了传统ED受浓差极化因素的制约，又彻底摒弃了离子交换树脂的酸碱再生，这一技术革新在水处理领域具有里程碑意义，近年来已经成为纯水技术的主流。另一方面，由于EDI的浓淡水的浓度差可超过上万倍，说明EDI在利用单一过程实现重金属废水的同步浓缩和纯化方面颇有潜力，这就为重金属离子废水处理提供了新思路。2、特种分离EDI技术 现有的EDI技术都是用于超纯水制备，而且必须和反渗透(RO)膜技术联用，构成集成膜过程。目前，“RO/EDI”、“RO/RO/EDI”技术已经成为工业纯水技术的主流。然而，从广义的角度而言，将离子交换膜、树脂和直流电场按不同的方式进行组合，构成不同的结构和工作模型，实现各种不同的分离目的，也都属于EDI的范畴。这些特殊应用包括水的初级除盐、水软化、重金属废水处理等，此即为特种分离EDI技术。这些技术的核心就在于，针对不同的应用目的、原水条件等将常规EDI过程在结构和模型上作适应性改进。无论是常规深度除盐EDI，还是特种分离EDI技术，其过程实质都是无机离子的纯化或浓缩。3、纳滤(NF)膜分离过程的基本原理 NF属于压力驱动膜技术。NF膜的孔径范围为l_3nm，因此NF也属于有机高分子纳米技术。因其膜孔径、操作压力、分离性能介于RO和超滤(UF)之间，因此也有疏松R0、超低压RO之称。NF膜的一个最大特点在于它能透过单价离子而选择性地截留二价和高价离子，对后者的截留率可达95-99%，这使得NF膜在硬水软化领域具有重要的应用价值。显然，利用NF膜的这一特点，可以实现单价离子化合物和二价、高价离子化合物的分离。4、“电去离子/纳滤(EDI/NF)”膜集成技术处理重金属废水的工作原理:本专利技术“电去离子/纳滤(EDI/NF)”新型膜集成技术用于重金属废水处理。首先，针对重金属废水处理的具体要求和条件，对常规EDI过程、模型作适应性改进，设计出新型特种分离EDI模型构造，提高其处理重金属废水时的分离性能和过程稳定性，重金属废水经该特种分离E本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重金属废水膜集成处理工艺及装置，其特征在于：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。

【技术特征摘要】
1.一种重金属废水膜集成处理工艺及装置，其特征在于: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。2.根据权利要求1所述的重金属废水膜集成处理工艺及装置，其特征在于:所述EDI装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李运玮，付晓琴，刘茂宣，
申请(专利权)人：山东京鲁水务集团有限公司，
类型：发明
国别省市：