CN102219341A

CN102219341A - 一种基于mbr-ro技术的电镀废水在线回用方法及装置

Info

Publication number: CN102219341A
Application number: CN 201110134797
Authority: CN
Inventors: 谢保
Original assignee: GUANGDONG XINLI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY INVESTMENT CO LTD
Current assignee: GUANGDONG XINLI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY INVESTMENT CO LTD
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2011-10-19

Abstract

本发明公开了一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用方法及装置，方法包括除去废水中的悬浮物、胶粒，得到预处理产水，预处理产水经RO系统进行反渗透浓缩，浓缩液送入废水回收槽，留待回流至电镀槽，透析水回流至漂洗槽中，用作镀件的漂洗液，循环使用。回用装置包括进水阀、MBR预处理系统、RO系统、废水回收槽、电镀槽、漂洗槽，进水阀、MBR预处理系统、RO系统、废水回收槽、电镀槽依次连接，漂洗槽与RO系统连接，MBR预处理系统包括电镀废水进水口、膜生物反应器壳体、淹没式膜组件、排污口，淹没式膜组件安装在膜生物反应器壳体中。本发明具有能耗低、效率高、占地少、容易实现自动控制，且操作维护简单方便的优点。

Description

一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用方法及装置

技术领域

本发明涉及一种电镀废水的在线回用方法及装置，具体说是涉及一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用方法及装置，属于环境保护领域。

背景技术

电镀是当今全球三大污染工业之一。据不完全统计，全国电镀行业近20000家企业，每年排放的电镀废水约有40亿立方米，相当于几个大中城市的自来水供水量，对我国的水资源造成了严重的污染。

电镀过程中产生的各种漂洗废水，是电镀废水的主要组成部分，约占电镀废水排放总量的80％以上。由于电镀行业中常用的镀种包含镀镍、镀铜、镀铬、镀锌等，因此电镀废水的主要污染物是镍、铜、铬、锌等重金属离子、以及氰化物和COD等。这些污染物毒性较大，甚至还可致癌、致畸、致基因突变等，对人类与环境危害极大，必须加以严格治理。

目前对电镀废水治理技术主要有化学沉淀法、生物法、电解法、离子交换法、蒸发浓缩法、膜分离技术等。这些处理技术虽然已取得一定的效果，但在回收利用和闭路循环技术方面仍存在许多不足。如化学、生物等方法占地较大，需要添加大量的化学药剂，对镍、铜等金属的回用效果不明显，资源未能得到充分利用，且此法处理的废水需要进一步处理。离子交换法处理中离子交换树脂再生时需耗用大量的酸、碱类化学原材料，处理成本高，工艺要求复杂，树脂在使用中易破碎，因而其应用推广受到一定影响，而且透过液中并没有除去原镀液组成中的光亮剂和含一价离子的添加物，做漂洗水回用，会对镀件的质量有不利影响。目前的膜法处理电镀废水工艺，一般只选用反渗透、超滤及二者相结合的技术，但此工艺总体能耗高，且在线零排放成套化设备还不成熟。

发明内容

本发明的第一个目的是克服现有工艺的不足，提供一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用方法，降低电镀废水处理的能耗，提高处理效率，实现自动控制和在线微排放。

本发明的第二个目的是提供一种实现上述方法的装置。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用方法，包括以下操作步骤：

(1)预处理除去废水中的悬浮物、胶粒，得到预处理产水；

(2)反渗透浓缩步骤(1)得到的预处理产水经反渗透膜耦合系统(RO系统)进行反渗透浓缩产生浓缩液及透析水；

(3)步骤(2)得到的浓缩液送入废水回收槽中，留待回流至电镀槽；

(4)步骤(2)得到的透析水回流至漂洗槽中，用作镀件的漂洗液，循环使用。

为了更好实现本发明：

所述的预处理产水在进入RO系统前除去预处理产水中可能存在的细微颗粒，保护RO系统。

一种实现上述方法的装置，一种电镀废水在线回用的MBR-RO装置，包括进水阀、膜生物反应器预处理系统(MBR预处理系统)、RO系统、废水回收槽、电镀槽、漂洗槽，

所述的进水阀、MBR预处理系统、RO系统、废水回收槽、电镀槽依次连接，漂洗槽与RO系统连接，

所述的MBR预处理系统包括电镀废水进水口、膜生物反应器壳体、淹没式膜组件、排污口，淹没式膜组件安装在膜生物反应器壳体中。

为了更好的实现本发明：

所述的MBR预处理系统与RO系统之间依次连接有循环桶、水泵、集水箱、高压泵。高压泵用来提供反渗透膜进口处必需的反渗透压。

所述的水泵与集水箱之间安装有保安过滤器。目的是除去预处理产水中可能存在的细微颗粒，保护RO系统。

所述的RO系统为多级反渗透系统串联。

所述的淹没式膜组件开放式安装在膜生物反应器壳体中。此安装方式具有废水处理效率高、能耗低和冲洗方便的优点。

所述的淹没式膜组件材料为不锈钢烧结膜、陶瓷膜、醋酸纤维膜和聚偏氟乙烯膜中的一种。

所述的淹没式膜组件材料孔径范围是0.001～0.02μm。

此废水处理装置运行时，首先打开进水阀，往MBR预处理系统内泵入电镀废水，使废水通过淹没式膜组件，废水中的悬浮物、胶体物以及一些重金属离子沉淀物等被截留在淹没式膜组件的下方，完成了高精度的预处理过程。预处理产水送入循环桶储存。当循环桶中的废水量达到设定值后，启动水泵，将废水送入保安过滤器中进一步过滤，以便进行下一步的反渗透浓缩，保安过滤器产水收集在集水箱内。

在预处理过程中，可采用常压操作，且废水中的微粒、悬浮物、胶体物等沉淀物主要积聚在膜组件的下方，因此此处理过程能耗低、清洗方便。在此MBR系统运行3～6个月后，仅需要进行1次清洗保养。每次清洗保养约产生1吨废水，可由MBR装置下面的排污口排放。相对于整个系统运行期间处理的废水量(1000～2000吨)，此排放量是轻微的，实现了电镀废水的在线微排放。经MBR系统处理后，预处理产水采用一端产出，回收率高。另外，此MBR系统占地少，操作简便，易于实现自动控制。

预处理产水经保安过滤器进一步过滤后，由高压泵将保安过滤产水从集水箱内泵入RO系统。在此RO系统中，采用多级反渗透系统串联，并根据实际废水浓度确定使用的反渗透膜数量。废水在反渗透膜中浓缩，浓缩液送入废水回收槽中，留待回流至电镀槽。每一级反渗透膜产生的透析水分段采出，通过降低反渗透压，显著减少了反渗透过程的能耗。经过多级反渗透后，在相同压力、等量膜面积下，电镀废水浓缩倍数可达60～80倍，铬离子截留率可达99％以上。各级反渗透系统采出的透析水电导率范围为50～250μs/cm，优于自来水，回流至漂洗槽中，用作镀件的漂洗液，循环使用，从而实现了废水的在线回用。

本发明的理论依据是：(1)膜生物反应器将膜分离技术与生物处理技术有机结合，其不仅具有膜的高效截留作用，可以将悬浮物、胶粒等高效截留在膜表面，而且其膜表面的微生物可以大大提高有机物的降解效率，因此具有高效、能耗低、占地少和容易实现自动控制的优点。(2)反渗透技术是一种高效节能的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的压力下，借助于只允许水分子透过而不允许其他物质透过的半透膜的选择截留作用，可将溶液中的溶剂与溶质分离。利用反渗透膜的分离特性，可以有效去除水中的金属离子、胶体、有机物、细菌等杂质。

与现有技术相比，本发明具有下列优点：

(1)采用膜生物反应器对电镀废水进行预处理，取代了传统的砂滤、活性炭滤、微滤等预处理工艺，常压操作，具有效率高、能耗低、废水回收率高、占地少等优点。

(2)反渗透耦合系统采用多支反渗透膜串联，根据实际废水浓度确定实际运行的反渗透膜数量。每一支反渗透膜产生的透析水采用分段采出的工艺，显著降低了反渗透过程的能耗。并且经过多级反渗透后，浓缩液和透析液均实现了在线回用，并且操作维护简单方便。

附图说明

图1为一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用装置结构流程图；

1进水阀；2MBR预处理系统；2-1电镀废水进水口；2-2不锈钢膜生物反应器壳体；2-3淹没式膜组件；2-4排污口；3循环桶；4水泵；5保安过滤器；6集水箱；7高压泵；8一级反渗透系统、9二级反渗透系统、10N级反渗透系统；11废水回收槽；12电镀槽；13漂洗槽；

图2为MBR预处理系统技术流程图；

图3为RO系统技术流程图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1所示，一种电镀废水在线回用的MBR-RO装置，包括进水阀1、MBR预处理系统2、循环桶3、水泵4、保安过滤器5、集水箱6、高压泵7和RO系统、废水回收槽11、电镀槽12、漂洗槽13；MBR预处理系统2包括电镀废水进水口2-1、不锈钢膜生物反应器壳体2-2、淹没式膜组件2-3、排污口2-4，淹没式膜组件2-3选择不锈钢烧结膜、陶瓷膜、醋酸纤维膜和聚偏氟乙烯膜中的一种作为膜组件材料，孔径范围是0.001～0.02μm，淹没式膜组件2-3开放式安装在不锈钢膜生物反应器壳体2-2中。用于电镀废水的精密预处理，以除去废水中的胶体颗粒和有机物。MBR预处理系统2后由不锈钢管道连接有循环桶3，收集预处理产水，循环桶3后依次连有水泵4、保安过滤器5，预处理产水通过水泵4送入保安过滤器5后，除去其中可能存在的细微颗粒，保护RO系统。预处理产水通过保安过滤器5后，收集在集水箱6中。集水箱6后依次连有高压泵7和RO系统。RO系统由一级反渗透系统8、二级反渗透系统9、N级反渗透系统10串联而成，并根据实际废水浓度确定使用的反渗透膜数量。废水通过一级反渗透系统8、二级反渗透系统9、N级反渗透系统10后形成一级透析水、二级透析水及N级透析水，各级透析水送入漂洗槽13，用作镀件的漂洗液。废水通过一级反渗透系统8产生一级浓缩液进入二级反渗透系统9产生二级浓缩液、最终进入N级反渗透系统10产生N级浓缩液，然后送入废水回收槽11中，留待回流至电镀槽12。

实施例2

应用实施例1所述方法及装置处理电镀厂废水，表1为东莞市某电镀厂应用此在线回用方法及装置废水回用的情况。

表110吨/天电镀废水回用处理情况

实施例3

应用实施例1所述方法及装置处理电镀厂废水，表2为广州市某电镀厂应用此在线回用工艺后废水回用的情况。

表220吨/天镀镍废水回用处理情况

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用方法，其特征在于包括以下操作步骤：

(1)预处理除去废水中的悬浮物、胶粒，得到预处理产水；

(2)反渗透浓缩步骤(1)得到的预处理产水经RO系统进行反渗透浓缩产生浓缩液及透析水；

2.根据权利要求1所述的一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用方法，其特征在于：所述的预处理产水在进入RO系统前除去预处理产水中可能存在的细微颗粒。

3.一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用装置，其特征在于：所述的装置包括进水阀、MBR预处理系统、RO系统、废水回收槽、电镀槽、漂洗槽，

4.根据权利要求3所述的一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用装置，其特征在于：所述的MBR预处理系统与RO系统之间依次连接有循环桶、水泵、集水箱、高压泵。

5.根据权利要求3所述的一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用装置，其特征在于：所述的水泵与集水箱之间安装有保安过滤器。

6.根据权利要求3所述的一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用装置，其特征在于：所述的RO系统为多级反渗透系统串联。

7.根据权利要求3所述的一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用装置，其特征在于：所述的淹没式膜组件开放式安装在膜生物反应器壳体中。

8.根据权利要求3所述的一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用装置，其特征在于：所述的淹没式膜组件材料为不锈钢烧结膜、陶瓷膜、醋酸纤维膜和聚偏氟乙烯膜中的一种。

9.根据权利要求3所述的一种基于MBR-RO技术的电镀废水在线回用装置，其特征在于：所述的淹没式膜组件材料孔径范围是0.001～0.02μm。