CN102728230B - 含锰废水资源回收及零排放膜系统及其处理方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含锰废水资源回收及零排放膜系统及其处理方法与应用。含锰废水资源回收及零排放膜系统包括微滤膜装置、纳滤膜装置A、海水淡化膜装置和纳滤膜装置B；微滤膜装置、纳滤膜装置A和海水淡化膜装置依次连接构成一个循环回路，微滤膜装置、纳滤膜装置A与纳滤膜装置B依次连接构成另一个循环回路。该系统为全流程过滤分离系统，以微滤膜过滤装置代替传统的板框压滤机，较好的改善了过滤效果；整个系统通过串联、并联方式将4个膜装置连接起来形成循环回路，可以连续运行，也使得膜使用寿命较长，长时间使用也不会出现膜污染、膜孔堵塞的现象，运行成本低，有利于企业的持续发展；其处理方法简单易行，可以实现资源回收及零排放。

Description

含锰废水资源回收及零排放膜系统及其处理方法与应用

技术领域

[0001] 本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种含锰废水资源回收及零排放膜系统 及其处理方法与应用。

背景技术

[0002] 我国约有213个锰矿区、保有储量达5. 6亿吨，占世界第二位，分布于全国21个 省、市、自治区，主要集中在桂西南地区、湘-黔-川三角地区、贵州遵义地区、辽宁朝阳地 区、滇东南地区、湘中地区、湖南永州-道县地区和陕西汉中-大巴山地区，这8个地区的锰 矿保有储量合计4. 63亿吨，占全国总保有储量的82%，是我国当前和今后锰矿业的重要原 料基地。

[0003] 随着电解金属锰产品的延伸，如四氧化三锰、金属锰锭、锰铝合金等深加工产品的 发展，电解金属锰产品的市场需求不断扩大，前景广阔。锰矿行业主要是通过电解锰的形 式得到金属锰，但是在制备的过程中往往会产生大量的含锰废水、各类生产制程废水和废 液，主要含有锰(Μη)、铬（Cr)、固体悬浮物（SS)、氨氮（NH3-N)、色度等污染物，其中锰含量 彡1600mg/L，氨氮含量彡1000mg/L，电导率（EC)彡ΙΟΟΟΟμs/cm，远远超过了国家污水排放 标准(猛一级标准2mg/L，氮氨二级标准30mg/L，EC彡1000μs/cm)，如果直接排放，将会严 重污染环境，同时造成锰资源的损失。将此废水回收处理后用于电解锰生产，可实现锰资源 的有效利用。

[0004] 目前，锰矿业内主要采用混凝沉淀处理和膜处理相结合的方法除去废水中的锰 污染物，即将废水中的锰转成Mn(OH)JX淀后过滤除去。但是，Mn(OH)2的溶度积Ksp为 L9X10_13,当废水处理后的出水pH值为9时（GB8978-1996规定排放标准为pH= 6〜 9)，根据此(0!1)2的浓度积计算得废水中的1112+浓度为0.191111]1〇1/1，即10511^/1，远远超过 GB8978-1996规定的5mg/L的要求。为解决这一问题，电解锰企业在处理废水时先加入过 量的碱，调节废水的PH值至11左右，将废水中的Mn2+去除至达到排放标准，充分沉淀后再 用硫酸将PH反调至6〜9。由于操作繁琐，运行费用高，企业难以保证废水稳定达标，而且 容易造成膜污染、堵塞膜孔，从而使得曝气量和泵的抽吸水头增加，设施投入大，运行成本 高，不利于企业的持续发展。废水中的锰转化成废渣的形式，废渣中还夹杂着处理过程中产 生的大量Fe(OH) 3和CaSO4等杂质，难以得到再次利用，造成了锰资源的浪费。

发明内容

[0005] 本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种含锰废水资源回收 及零排放膜系统。

[0006] 本发明的另一目的在于提供运用上述系统实现含锰废水资源回收及零排放的处 理方法。

[0007] 本发明的再一目的在于提供所述含锰废水资源回收及零排放膜系统的应用。

[0008] 本发明的目的通过下述技术方案实现：一种含锰废水资源回收及零排放膜系统， 包括微滤膜（OF膜）装置、纳滤膜（NF膜）装置A、海水淡化膜（HF膜）装置和纳滤膜装置B; 所述微滤膜装置、纳滤膜装置A和海水淡化膜装置依次连接构成一个循环回路，所述微滤 膜装置、纳滤膜装置A和纳滤膜装置B依次连接构成另一个循环回路；

[0009] 所述的微滤膜装置包括依次连接的含锰废水原水罐、微滤膜过滤装置和微滤膜装 置淡水罐；微滤膜装置的主要功能是去除含锰废水中的悬浮杂质、SS及色度，含锰废水经 微滤膜装置进行错流过滤处理后，其Mn2+、Ca2+、Mg2+和NH3_N的含量、EC值无明显变化；含锰 废水原水罐储存含锰废水原水，含锰废水原水通过微滤膜过滤装置进行错流过滤，得到淡 水A和浓水A，浓水A可回流至含锰废水原水罐进行循环浓缩，淡水A则进入微滤膜装置淡 水罐等待纳滤膜装置A的浓缩分离；

[0010] 所述的微滤膜过滤装置含有微滤膜、膜壳和膜架，微滤膜设置于膜壳内，膜壳设置 于膜架上；

[0011] 所述的微滤膜装置还包括用于将液体由含锰废水原水罐输向微滤膜过滤装置的 提升泵A，提升泵A设置于所述的含锰废水原水罐和微滤膜过滤装置之间；

[0012] 所述的提升泵A为单组高压提升泵；

[0013] 所述的纳滤膜装置A包括纳滤膜过滤装置A、纳滤膜装置A浓水罐和纳滤膜装置A 淡水罐，纳滤膜过滤装置A分别与纳滤膜装置A浓水罐、纳滤膜装置A淡水罐以及所述的微 滤膜装置中的微滤膜装置淡水罐连接；纳滤膜装置A的功能是通过错流过滤处理将通过 微滤膜装置初步分离的含锰废水浓缩；微滤膜装置淡水罐的淡水A经提升泵B进入纳滤膜 过滤装置A进行一次错流过滤，得到淡水B和浓水B，浓水B流至纳滤膜装置A浓水罐等待 海水淡化膜装置的浓缩分离，淡水B则进入纳滤膜装置A淡水罐等待纳滤膜装置B的浓缩 分离；

[0014] 所述的纳滤膜过滤装置A含有纳滤膜、膜壳和膜架，纳滤膜设置于膜壳内，膜壳设 置于膜架上；

[0015] 所述的纳滤膜装置A还包括用于将液体由微滤膜装置淡水罐输向纳滤膜过滤装 置A的提升泵B，提升泵B设置于所述的微滤膜装置淡水罐和纳滤膜过滤装置A之间；

[0016] 所述的提升泵B为单组高压提升泵；

[0017] 所述的海水淡化膜装置包括依次连接的海水淡化膜过滤装置和海水淡化膜装置 浓水回收罐，海水淡化膜过滤装置分别与所述的纳滤膜装置A中的纳滤膜装置A浓水罐、微 滤膜装置中的微滤膜装置淡水罐连接；海水淡化膜装置的主要功能是通过错流过滤处理将 含盐量高的含锰废水浓缩；纳滤膜装置A浓水罐的浓水B经提升泵C进入海水淡化膜过滤 装置进行错流过滤，得到淡水C、浓水C和浓水D，浓水D回流至纳滤膜装置A浓水罐进行循 环浓缩，直至锰离子浓度为所需的15〜25g/L时，将浓水C放至海水淡化膜装置浓水回收 罐，淡水C则回流至微滤膜装置淡水罐进行循环浓缩；最终回收的浓水C的锰离子浓度为 20〜25g/L，可以直接用于进行锰资源回收；

[0018] 所述的海水淡化膜过滤装置含有海水淡化膜、膜壳和膜架，海水淡化膜设置于膜 壳内，膜壳设置于膜架上；

[0019] 所述的海水淡化膜装置还包括用于将液体由纳滤膜装置A浓水罐输向海水淡化 膜过滤装置的提升泵C，提升泵C设置于所述的纳滤膜装置A浓水罐和海水淡化膜过滤装置 之间；

[0020] 所述的提升泵C为2组串联的高压提升泵；

[0021] 所述的纳滤膜装置B包括依次连接的纳滤膜过滤装置B和纳滤膜装置B淡水罐， 纳滤膜过滤装置B分别与所述的纳滤膜装置A中的纳滤膜装置A淡水罐、微滤膜装置中的 微滤膜装置淡水罐连接；纳滤膜装置B的功能是将纳滤膜装置A的一次产水再进行二次错 流过滤处理，以确保回用水的水质，其产水可以直接作为生产用水使用；纳滤膜装置A淡水 罐的淡水B经提升泵D进入纳滤膜过滤装置B进行二次错流过滤，得到淡水D和浓水E，浓 水E回流至微滤膜装置淡水罐进行循环浓缩，淡水D进入纳滤膜装置B淡水罐，可以直接作 为生广用水使用；

[0022] 所述的纳滤膜过滤装置B含有纳滤膜、膜壳和膜架，纳滤膜设置于膜壳内，膜壳设 置于膜架上；

[0023] 所述的纳滤膜装置B还包括用于将液体由纳滤膜装置A淡水罐输向纳滤膜过滤装 置B的提升泵D，提升泵D设置于所述的纳滤膜装置A淡水罐和纳滤膜过滤装置B之间；

[0024] 所述的提升泵D为单组高压提升泵；

[0025] 所述的含锰废水资源回收及零排放膜系统是一个全流程过滤分离系统；

[0026] 优选的，所述的含锰废水资源回收及零排放膜系统还包括压力表、计量表、电导率 (EC)在线监测仪和pH计；

[0027] 所述的连接均采用连接管道进行连接；

[0028] 所述的连接管道优选为硬聚氯乙烯（U-PVC)管；

[0029] 所述的淡水是指经过滤处理得到的水；

[0030] 所述的浓水是指经过滤处理后余下的浓液；

[0031] 所述的错流过滤是指被过滤废水流向与出水(过滤后的水）流向成直角；

[0032] 运用上述含锰废水资源回收及零排放膜系统实现含锰废水资源回收及零排放的 处理方法，包括以下步骤：

[0033] ( 1)将含锰废水储存于含锰废水原水罐，以达到水质均匀的目的；

[0034] (2)启动微滤膜装置，使含锰废水原水进入微滤膜过滤装置进行错流过滤，得到淡 水A和浓水A;浓水A回流至含锰废水原水罐进行循环浓缩，淡水A则进入微滤膜装置淡水 罐等待纳滤膜装置A的浓缩分离；

[0035] (3)启动纳滤膜装置A，使微滤膜装置淡水罐的淡水A进入纳滤膜过滤装置A进行 一次错流过滤，得到淡水B和浓水B，浓水B流至纳滤膜装置A浓水罐等待海水淡化膜装置 的浓缩，淡水B则进入纳滤膜装置A淡水罐等待纳滤膜装置B的浓缩分离；

[0036] (4)启动海水淡化膜装置,使纳滤膜装置A浓水罐的浓水B进入海水淡化膜过滤装 置进行错流过滤，得到淡水C、浓水C和浓水D，浓水D回流至纳滤膜装置A浓水罐进行循 环浓缩，直至锰离子浓度为所需的15〜25g/L时，将浓水C放至海水淡化膜装置浓水回收 罐，可以直接用于进行锰资源回收；淡水C则回流至微滤膜装置淡水罐进行循环浓缩；

[0037] (5)启动纳滤膜装置B，使纳滤膜装置A淡水罐的淡水B进入纳滤膜过滤装置B进 行二次错流过滤，得到淡水D和浓水E，浓水E回流至微滤膜装置淡水罐进行循环浓缩，淡水 D进入纳滤膜装置B淡水罐，可以直接作为生产用水使用；

[0038] 所述的含锰废水资源回收及零排放膜系统可应用于处理含锰综合废水和尾矿渣 场渗滤液废水；

[0039] 所述的含锰综合废水来源于锰矿行业的电解车间；

[0040] 所述的尾矿渣场渗滤液废水来源于锰矿行业制液车间粗滤和精滤后的尾矿渣；

[0041] 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

[0042] (1)本发明采用全流程过滤分离系统处理含锰废水，以微滤膜过滤装置代替传统 的板框压滤机，较好的改善了过滤效果；并且微滤膜装置、纳滤膜装置A和海水淡化膜装置 依次连接构成一个循环回路，微滤膜装置、纳滤膜装置A和纳滤膜装置B依次连接构成另一 个循环回路，整个系统可以连续运行，运行成本低，有利于企业的持续发展。

[0043] (2)本发明所用的系统操作简单，劳动强度小。整个系统通过串联、并联方式将微 滤膜装置、纳滤膜装置A、海水淡化膜装置和纳滤膜装置B连接起来，使得膜使用寿命较长， 长时间使用也不会出现膜污染、膜孔堵塞的现象，减少了因膜孔堵塞需要经常清洗或更换 的运行费用及人力物力的损耗，节约了成本。

[0044] (3)使用本发明的含锰废水资源回收及零排放膜系统对含锰废水进行过滤处理， 能够将含锰废水中的锰资源回收，并将排放水回收作为生产用水使用，实现了资源回收及 零排放。

附图说明

[0045] 图1是含锰废水资源回收及零排放膜系统的结构示意图。其中：1-一含锰废水 原水罐；2---提升泵A;3---微滤膜过滤装置；4---微滤膜装置淡水罐；5---提升泵B; 6-纳滤膜过滤装置A;7--纳滤膜装置A浓水罐；8-提升泵C;9-一海水淡化膜过 滤装置；10--海水淡化膜装置浓水回收罐；11-一纳滤膜装置A淡水罐；12--提升泵D; 13纳滤膜过滤装置B; 14纳滤膜装置B淡水罐。

[0046] 图2是实施例1微滤膜装置的结构示意图。其中：1-一含锰废水原水罐；2--提 升泵A;3流量计A;4PH计A;5压力表A;6电导在线监测仪A;7微滤膜过 滤装置；8压力表B;9电导在线监测仪B; 10PH计B;11流量计B; 12电导 在线监测仪C; 13PH计C;14压力表C; 15流量计C。

[0047] 图3是实施例1纳滤膜装置A的结构示意图。其中：1--提升泵B;2--压力表 D；3电导在线监测仪D;4PH计D;5流量计D;6纳滤膜过滤装置A;7压力 表E;8电导在线监测仪E;9PH计E;10流量计E; 11PH计F;12压力表F; 13电导在线监测仪F; 14流量计F; 15纳滤膜装置A淡水罐；16纳滤膜装置A 浓水罐。

[0048] 图4是实施例1海水淡化膜装置的结构示意图。其中：1-一提升泵C-I;2--提 升泵C-2 ;3压力表G;4电导在线监测仪G;5PH计G;6流量计G;7海水 淡化膜过滤装置；8压力表H;9电导在线监测仪H; 10PH计H;11 流量计H; 12流量计I; 13电导在线监测仪I; 14压力表I; 15PH计I; 16海水淡化膜 装置浓水回收罐。

[0049] 图5是实施例1纳滤膜装置B的结构示意图。其中：1-一提升泵D;2--压力表 J;3电导在线监测仪J;4PH计J;5流量计J;6纳滤膜过滤装置B;7压力 表K;8电导在线监测仪K;9-PH计K;10流量计K; 11PH计L;12压力表L; 13-电导在线监测仪L; 14-流量计L; 15-纳滤膜装置B淡水罐。

具体实施方式

[0050] 下面结合实施例及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。

[0051] 实施例1

[0052] 如图1所示，一种含锰废水资源回收及零排放膜系统，包括微滤膜装置、纳滤膜装 置A、海水淡化膜装置和纳滤膜装置B;微滤膜装置、纳滤膜装置A和海水淡化膜装置依次连 接构成一个循环回路，微滤膜装置、纳滤膜装置A与纳滤膜装置B依次连接构成另一个循环 回路；

[0053] 微滤膜装置包括依次连接的含锰废水原水罐1、提升泵A2、微滤膜过滤装置3、微 滤膜装置浓水罐4,微滤膜过滤装置3与含锰废水原水罐1连接；

[0054] 纳滤膜装置A包括提升泵B5、纳滤膜过滤装置A6、纳滤膜装置A浓水罐7、纳滤 膜装置A淡水罐11，提升泵B5、纳滤膜过滤装置A6、纳滤膜装置A浓水罐7依次连接，纳 滤膜过滤装置A6与纳滤膜装置A淡水罐11连接；提升泵B5与微滤膜装置浓水罐4连 接；

[0055] 海水淡化膜装置包括依次连接的提升泵C8、海水淡化膜过滤装置9和海水淡化 膜装置浓水回收罐10 ;提升泵C8与纳滤膜装置A浓水罐7连接，海水淡化膜过滤装置9分 别与微滤膜装置浓水罐4、纳滤膜装置A浓水罐7连接；

[0056] 纳滤膜装置B包括依次连接的提升泵D12、纳滤膜过滤装置B13和纳滤膜装置B 淡水罐14;提升泵D12与纳滤膜装置A淡水罐11连接，纳滤膜过滤装置B13与微滤膜装 置浓水罐4连接；

[0057] 所述的微滤膜过滤装置含有微滤膜、膜壳和膜架，微滤膜设置于膜壳内，膜壳设置 于膜架上；

[0058] 所述的纳滤膜过滤装置A含有纳滤膜、膜壳和膜架，纳滤膜装设置于膜壳内，膜壳 设置于膜架上；

[0059] 所述的海水淡化膜过滤装置含有海水淡化膜、膜壳和膜架，海水淡化膜设置于膜 壳内，膜壳设置于膜架上；

[0060] 所述的纳滤膜过滤装置B含有纳滤膜、膜壳和膜架，纳滤膜装设置于膜壳内，膜壳 装设置于膜架上；

[0061] 为更好的实现本发明的效果，优化的微滤膜装置如图2所示，包括依次连接的含 锰废水原水罐1、提升泵A2、流量计A3、pH计A4、压力表A5、电导在线监测仪A6、微滤 膜过滤装置7、压力表B8、电导在线监测仪B9、pH计B10、流量计B11和微滤膜装置淡 水罐16以及依次连接的电导在线监测仪C12、pH计C13、压力表C14和流量计C15;电 导在线监测仪C12与微滤膜过滤装置7连接，流量计C15与含锰废水原水罐1连接；提升 泵A2为单组高压提升泵，微滤膜过滤装置采用微滤膜(型号：DF-415。）进行过滤；

[0062] 为更好的实现本发明的效果，优化的纳滤膜装置A如图3所示，包括依次连接的提 升泵B1、压力表D2、电导在线监测仪D3、pH计D4、流量计D5、纳滤膜过滤装置A6、压 力表E7、电导在线监测仪E8、pH计E9、流量计E10和纳滤膜装置A淡水罐15以及依次 连接的PH计F11、压力表F12、电导在线监测仪F13、流量计F14和纳滤膜装置A浓水罐 16 ;pH计F11与纳滤膜过滤装置A6连接；提升泵B为单组高压提升泵，纳滤膜过滤装置A采用纳滤膜(型号：NF8040。）进行过滤；

[0063] 为更好的实现本发明的效果，优化的海水淡化膜装置如图4所示，包括依次连接 的提升泵C-11、提升泵C-22、压力表G3、电导在线监测仪G4、pH计G5、流量计G6、海水淡化 膜过滤装置7、流量计112、电导在线监测仪113、压力表114、pH计115和海水淡化膜装置 浓水回收罐16以及依次连接的压力表H8、电导在线监测仪H9、pH计HlO和流量计Hll;压 力表H8与海水淡化膜过滤装置7连接；提升泵C为2组串联的高压提升泵；海水淡化膜装 置采用海水淡化膜(型号：SW30-4040。）进行过滤；

[0064] 为更好的实现本发明的效果，优化的纳滤膜装置B如图5所示，包括依次连接的提 升泵D1、压力表J2、电导在线监测仪J3、pH计J4、流量计J5、纳滤膜过滤装置B6、压力表K7、 电导在线监测仪K8、pH计K9、流量计KlO和纳滤膜装置B淡水罐15以及依次连接的pH计 L11、压力表L12、电导在线监测仪L13和流量计L14 ;pH计Lll与纳滤膜过滤装置B6连接； 提升泵D为单组高压提升泵，纳滤膜过滤装置B采用纳滤膜(型号：NF4040。）进行过滤；

[0065] 本实施例所述的连接均采用U-PVC管进行连接。

[0066] 实施例2

[0067]采用实施例1的含锰废水资源回收及零排放膜系统对16个批次的渣场渗滤液原 水进行处理，处理方法如下：

[0068] ( 1)将渣场渗滤液原水储存于含锰废水原水罐，以达到水质均匀的目的；

[0069] (2)启动微滤膜装置：启动提升泵A、流量计A (30〜40m3/h)、压力表A (0· 04〜 0· 06Mpa)、电导在线监测仪A (8000〜15000μ s/cm)、压力表B (0〜0· OIMpa)、电导在 线监测仪B (8000〜15000 μ s/cm)、流量计B (3〜4m3/h)、电导在线监测仪C (8000〜 15000 μ s/cm)、压力表C (0〜0· 03Mpa)和流量计C (20〜35m3/h)，使含锰废水原水进入 微滤膜过滤装置进行错流过滤，得到淡水A和浓水A;浓水A回流至含锰废水原水罐进行循 环浓缩，淡水A则进入微滤膜装置淡水罐等待纳滤膜装置A的浓缩分离；

[0070](3)启动纳滤膜装置A:启动提升泵B、压力表D (0.08〜0· 16Mpa)、电导在线监 测仪D (8000〜15000 μ s/cm)、流量计D(10〜15m3/h)、压力表E (0〜0· OIMpa)、电导在 线监测仪E (500〜1500 μ s/cm)、流量计E (3〜4m3/h)、压力表F (0· 08〜0· 16Mpa)、电 导在线监测仪F (15000〜30000 μ s/cm)、流量计F (5〜10m3/h)，微滤膜装置淡水罐的淡 水A经提升泵B进入纳滤膜过滤装置A进行一次错流过滤，得到淡水B和浓水B，浓水B流 至纳滤膜装置A浓水罐等待海水淡化膜装置的浓缩，淡水B则进入纳滤膜装置A淡水罐等 待纳滤膜装置B的浓缩分离；

[0071] (4)启动海水淡化膜装置：启动提升泵C-1、提升泵C-2、压力表G(0.2〜 0.45Mpa)、电导在线监测仪G(15000〜30000ys/cm)、流量计G(3〜5m3/h)、流量计I (2 〜4m3/h)、电导在线监测仪I(50000 〜10000μs/cm)、压力表I(0· 20 〜0· 45Mpa)、压 力表H(0· 01〜0· 04Mpa)、电导在线监测仪H(1000〜3000μs/cm)、流量计H(1〜3m3/ h)，纳滤膜装置A浓水罐的浓水B经提升泵C进入海水淡化膜过滤装置进行错流过滤，得到 淡水C、浓水C和浓水D，浓水D回流至纳滤膜装置A浓水罐进行循环浓缩，直至锰离子浓度 为所需的15〜25g/L时，将浓水C放至海水淡化膜装置浓水回收罐，可以直接用于进行锰 资源回收；淡水C则回流至微滤膜装置淡水罐进行循环浓缩；

[0072] (5)启动纳滤膜装置B:启动提升泵D、压力表J(0.08〜0.16Mpa)、电导在线监 测仪J(500〜1500μs/cm)、流量计J(5〜8m3/h)、压力表K(0· 08〜0· 16Mpa)、电导在 线监测仪1((1500 〜300(^8/〇11)、流量计1((2〜51113/11)、压力表1^(0〜0.01]\^&)、电导 在线监测仪L(20〜100μs/cm)、流量计L (3〜4m3/h)，纳滤膜装置A淡水罐的淡水B经 提升泵D进入纳滤膜过滤装置B进行二次错流过滤，得到淡水D和浓水E，浓水E回流至微 滤膜装置淡水罐进行循环浓缩，淡水D进入纳滤膜装置B淡水罐，可以直接作为生产用水使 用。

[0073] 采用国标检测方法（GB11911-89 :水质一铁、锰的测定一火焰原子吸收分光光度） 检测淡水D和浓水C中Μη2+、NH3_N的含量以及电导率值，结果如下表所示。

[0074] 从表1结果可以看出，渣场渗滤液原水经含锰废水资源回收及零排放膜系统处理 后，得到的淡水D中Mn2+、NH3_N的含量极低，电导率值很小，可以直接作为生产用水使用，回 收的浓水C的锰离子的浓度为17600〜22700mg/L，其回收率大于99%。

[0075] 表1渣场渗滤液原水、淡水D和浓水C的检测结果

[0077]实施例3

[0078]采用实施例1的含锰废水资源回收及零排放膜系统对9个批次的含锰综合废水进 行处理，处理方法如下：

[0079] ( 1)将含锰综合废水储存于含锰废水原水罐，以达到水质均匀的目的；

[0080] (2)启动微滤膜装置：启动提升泵A、流量计A (30〜40m3/h)、压力表A (0· 04〜 0· 06Mpa)、电导在线监测仪A (8000〜15000μ s/cm)、压力表B (0〜0· OIMpa)、电导在 线监测仪B (8000〜15000 μ s/cm)、流量计B (3〜4m3/h)、电导在线监测仪C (8000〜 15000 μ s/cm)、压力表C (0〜0· 03Mpa)和流量计C (20〜35m3/h)，使含锰综合废水进入 微滤膜过滤装置进行错流过滤，得到淡水A和浓水A;浓水A回流至含锰废水原水罐进行循 环浓缩，淡水A则进入微滤膜装置淡水罐等待纳滤膜装置A的浓缩分离；

[0081] (3)启动纳滤膜装置A:启动提升泵B、压力表D (0.08〜0· 16Mpa)、电导在线监测 仪D (8000〜15000 μ s/cm)、流量计D(10〜15m3/h)、压力表E (0〜0· OIMpa)、电导在线 监测仪E (500〜1500 μ s/cm)、流量计E (3〜4m3/h)、压力表F (0· 08〜0· 16Mpa)、电导 在线监测仪F (15000〜30000 μ s/cm)、流量计F (5〜10m3/h)，微滤膜装置淡水罐的淡水 A经提升泵B进入纳滤膜过滤装置A进行一次错流过滤，得到淡水B和浓水B，浓水B流至 纳滤膜装置A浓水罐等待海水淡化膜装置的浓缩，淡水B则进入纳滤膜装置A淡水罐等待 纳滤膜装置B的浓缩分离；

[0082] (4)启动海水淡化膜装置：启动提升泵C-1、提升泵C-2、压力表G(0.2〜 0.45Mpa)、电导在线监测仪G(15000〜30000ys/cm)、流量计G(3〜5m3/h)、流量计I (2 〜4m3/h)、电导在线监测仪I(50000 〜10000μs/cm)、压力表I(0· 20 〜0· 45Mpa)、压 力表H(0· 01〜0· 04Mpa)、电导在线监测仪H(1000〜3000μs/cm)、流量计H(1〜3m3/ h)，纳滤膜装置A浓水罐的浓水B经提升泵C进入海水淡化膜过滤装置进行错流过滤，得到 淡水C、浓水C和浓水D，浓水D回流至纳滤膜装置A浓水罐进行循环浓缩，直至锰离子浓度 为所需的15〜25g/L时，将浓水C放至海水淡化膜装置浓水回收罐，可以直接用于进行锰 资源回收；淡水C则回流至微滤膜装置淡水罐进行循环浓缩；

[0083] (5)启动纳滤膜装置B:启动提升泵D、压力表J(0.08〜0.16Mpa)、电导在线监 测仪J(500〜1500μs/cm)、流量计J(5〜8m3/h)、压力表K(0· 08〜0· 16Mpa)、电导在 线监测仪1((1500 〜300(^8/〇11)、流量计1((2〜51113/11)、压力表1^(0〜0.01]\^&)、电导 在线监测仪L(20〜100μs/cm)、流量计L (3〜4m3/h)，纳滤膜装置A淡水罐的淡水B经 提升泵D进入纳滤膜过滤装置B进行二次错流过滤，得到淡水D和浓水E，浓水E回流至微 滤膜装置淡水罐进行循环浓缩，淡水D进入纳滤膜装置B淡水罐，可以直接作为生产用水使 用。

[0084] 采用国标检测方法（GB11911-89:水质一铁、锰的测定一火焰原子吸收分光光 度。）检测淡水D和浓水C中Μη2+、NH3_N的含量以及电导率值，结果如下表所示：

[0085] 表2含锰综合废水、淡水D和浓水C的检测结果

[0087] 从表2结果可以看出，含锰综合废水经含锰废水资源回收及零排放膜系统处理 后，得到的淡水D中Mn2+、NH3_N的含量极低，电导率值很小，可以直接作为生产用水使用，回 收的浓水C的锰离子的浓度为14900〜15900mg/L。

[0088] 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 (6)

1. 一种含锰废水资源回收及零排放膜系统，其特征在于：包括微滤膜装置、纳滤膜装 置A、海水淡化膜装置和纳滤膜装置B ;所述的微滤膜装置、纳滤膜装置A和海水淡化膜装置 依次连接构成一个循环回路，所述的微滤膜装置、纳滤膜装置A与纳滤膜装置B依次连接构 成另一个循环回路； 所述的微滤膜装置包括依次连接的含锰废水原水罐、微滤膜过滤装置和微滤膜装置淡 水罐； 所述的纳滤膜装置A包括纳滤膜过滤装置A、纳滤膜装置A浓水罐和纳滤膜装置A淡水 罐，纳滤膜过滤装置A分别与纳滤膜装置A浓水罐、纳滤膜装置A淡水罐以及所述的微滤膜 装置中的微滤膜装置淡水罐连接； 所述的海水淡化膜装置包括依次连接的海水淡化膜过滤装置和海水淡化膜装置浓水 回收罐，海水淡化膜过滤装置分别与所述的纳滤膜装置A中的纳滤膜装置A浓水罐、微滤膜 装置中的微滤膜装置淡水罐连接； 所述的纳滤膜装置B包括依次连接的纳滤膜过滤装置B和纳滤膜装置B淡水罐，纳滤 膜过滤装置B分别与所述的纳滤膜装置A中的纳滤膜装置A淡水罐、微滤膜装置中的微滤 膜装置淡水罐连接； 所述的海水淡化膜装置还包括用于将液体由纳滤膜装置A浓水罐输向海水淡化膜过 滤装置的提升泵C，提升泵C设置于所述的纳滤膜装置A浓水罐和海水淡化膜过滤装置之 间； 所述的提升泵C为2组串联的高压提升泵； 所述的微滤膜装置还包括用于将液体由含锰废水原水罐输向微滤膜过滤装置的提升 泵A，提升泵A设置于所述的含锰废水原水罐和微滤膜过滤装置之间。

2. 根据权利要求1所述的含锰废水资源回收及零排放膜系统，其特征在于： 所述的微滤膜过滤装置含有微滤膜、膜壳和膜架，微滤膜设置于膜壳内，膜壳设置于膜 架上； 所述的纳滤膜过滤装置A含有纳滤膜、膜壳和膜架，纳滤膜装设置于膜壳内，膜壳设置 于膜架上； 所述的海水淡化膜过滤装置含有海水淡化膜、膜壳和膜架，海水淡化膜设置于膜壳内， 膜壳设置于膜架上； 所述的纳滤膜过滤装置B含有纳滤膜、膜壳和膜架，纳滤膜装设置于膜壳内，膜壳装设 置于膜架上。

3. 根据权利要求1所述的含锰废水资源回收及零排放膜系统，其特征在于： 所述的纳滤膜装置A还包括用于将液体由微滤膜装置淡水罐输向纳滤膜过滤装置A的 提升泵B，提升泵B设置于所述的微滤膜装置淡水罐和纳滤膜过滤装置A之间。

4. 根据权利要求1所述的含锰废水资源回收及零排放膜系统，其特征在于： 所述的纳滤膜装置B还包括用于将液体由纳滤膜装置A淡水罐输向纳滤膜过滤装置B 的提升泵D，提升泵D设置于所述的纳滤膜装置A淡水罐和纳滤膜过滤装置B之间。

5. 运用权利要求1〜4任一项所述的含锰废水资源回收及零排放膜系统实现含锰废水 资源回收及零排放的处理方法，其特征在于包括以下步骤： (1)将含锰废水储存于含锰废水原水罐； (2) 启动微滤膜装置，使含锰废水原水进入微滤膜过滤装置进行错流过滤，得到淡水A 和浓水A ;浓水A回流至含锰废水原水罐进行循环浓缩，淡水A进入微滤膜装置淡水罐等待 纳滤膜装置A的浓缩分离； (3) 启动纳滤膜装置A，使微滤膜装置淡水罐的淡水A进入纳滤膜过滤装置A进行一次 错流过滤，得到淡水B和浓水B，浓水B流至纳滤膜装置A浓水罐等待海水淡化膜装置的浓 缩，淡水B进入纳滤膜装置A淡水罐等待纳滤膜装置B的浓缩分离； (4) 启动海水淡化膜装置，使纳滤膜装置A浓水罐的浓水B进入海水淡化膜过滤装置 进行错流过滤，得到淡水C、浓水C和浓水D，浓水D回流至纳滤膜装置A浓水罐进行循环浓 缩，至锰离子浓度为所需的15〜25g/L时，将浓水C放至海水淡化膜装置浓水回收罐，直接 用于进行锰资源回收；淡水C回流至微滤膜装置淡水罐进行循环浓缩； (5) 启动纳滤膜装置B，使纳滤膜装置A淡水罐的淡水B进入纳滤膜过滤装置B进行二 次错流过滤，得到淡水D和浓水E，浓水E回流至微滤膜装置淡水罐进行循环浓缩，淡水D进 入纳滤膜装置B淡水罐，直接作为生产用水使用。

6.权利要求1〜4任一项所述的含锰废水资源回收及零排放膜系统的应用，其特征在 于：所述含锰废水资源回收及零排放膜系统在处理含锰综合废水和尾矿渣场渗滤液废水中 得到应用。