CN104229940A - 含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统及其处理方法与应用 - Google Patents

含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统及其处理方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明具体涉及一种含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统及其处理方法与应用。所述系统包括微滤膜装置、反渗透膜装置A、高压海水淡化膜装置和反渗透膜装置B;微滤膜装置、反渗透膜装置A和高压海水淡化膜装置依次构成一个循环回路,微滤膜装置、反渗透膜装置A与反渗透膜装置B依次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;其处理方法简单易行,可以实现资源回收及零排放。

Description

含铜氨络合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,具体涉及一种含铜氨络合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] 近年来,随着电子工业的迅速发展,对印制板的需求日益增加,同时对其品质也提 出了更高的要求,印制线路板(Printed Circuit Board,简称为PCB)产业已经成为电子信 息产业的核心基础。据中国CPCA统计,2006年我国PCB实际产量达到1. 30亿平方米,产值 达到121亿美元,占全球PCB总产值的24. 90%,超过日本成为世界第一。2000年至2006 年中国PCB市场年均增长率达20%,远超过全球平均水平。2008年全球金融危机给PCB产 业造成了巨大冲击,但没有给中国PCB产业造成灾难性打击,在国家经济政策刺激下2010 年中国的PCB产业出现了全面复苏,2010年中国PCB产值高达199. 71亿美元。Prismark 预测2010〜2015年间中国将保持8. 10%的复合年均增长率,高于全球5. 40%的平均增长 率。

[0003] 在PCB生产过程中有多种重金属排出,且部分重金属还以络合物的形态存在,成 份复杂,处理难度较大,给当地的生态环境和人们的身体健康带来很大的影响。含有重金属 络合物的主要是络合废水,一般占总废水量的3%〜5%左右,其主要来源于线路板生产过 程中的微蚀、酸性蚀刻、碱性蚀刻、沉铜、镀金等工序。在以混凝沉淀为主要处理工艺的PCB 废水处理系统中,出水铜常常在0. 5〜3mg/L,有时甚至更高,不能稳定达到《污水综合排放 标准》(GB8978-1996)中一级标准总出水总铜彡0. 5mg/L的要求,其中总铜超标的主要原因 就是未对络合铜进行破除或未破除彻底。因此,能否有效破除络合铜,是PCB废水处理工艺 是否成功的重要因素。

[0004] 目前采用的几种处理方法为:化学沉淀法、氧化还原法、生化法和其他方法。每种 方法都有其优点和不足,没有哪种方法对所有络合铜都有效,单纯一种处理方法一般难以 达到稳定的处理效果,且处理费用高,药剂添加量大。

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,提供一种含铜氨络合废水资 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铜氨络合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上述含铜氨络合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:

[0009] -种含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统,包括微滤膜(0F膜)装置、反渗透 膜(R0膜)装置A、高压海水淡化膜(HF膜)装置和反渗透膜装置B ;所述的微滤膜装置、反 渗透膜装置A和高压海水淡化膜装置依次构成一个循环回路,所述的微滤膜装置、反渗透 膜装置A和反渗透膜装置B依次构成另一个循环回路;

[0010] 所述的微滤膜装置包括依次连接的含铜氨络合废水原水罐、微滤膜过滤装置和 微滤膜装置淡水罐;所述的微滤膜过滤装置与含铜氨络合废水原水罐连接;微滤膜装置 的主要功能是去除含铜氨络合废水中的悬浮杂质、悬浮固体(SS)及色度,含铜氨络合废 水经微滤膜装置进行错流过滤处理后,其Cu 2+、Ni2+、C0D和NH3-N的含量、EC(Electrical Conductivity)值无明显变化;含铜氨络合废水原水罐储存含铜氨络合废水原水,含铜氨 络合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 铜氨络合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反渗透膜装置A 的浓缩分离;

[0011] 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;

[0012] 所述的微滤膜装置还包括用于将液体由含铜氨络合废水原水罐输向微滤膜过滤 装置的提升泵A ;

[0013] 所述的提升泵A设置于含铜氨络合废水原水罐和微滤膜过滤装置之间;

[0014] 所述的提升泵A为单组高压提升泵;

[0015] 所述的反渗透膜装置A包括反渗透膜过滤装置A、反渗透膜装置A浓水罐和反渗透 膜装置A淡水罐;

[0016] 所述的反渗透膜过滤装置A分别与反渗透膜装置A浓水罐、反渗透膜装置A淡水 罐以及微滤膜装置中的微滤膜装置淡水罐连接;反渗透膜装置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铜氨络合废水浓缩;微滤膜装置淡水罐的淡水A经提升 泵B进入反渗透膜过滤装置A进行一次错流过滤,得到淡水B和浓水B,浓水B流至反渗透 膜装置A浓水罐等待高压海水淡化膜装置的浓缩分离,淡水B则进入反渗透膜装置A淡水 罐等待反渗透膜装置B的浓缩分离;

[0017] 所述的反渗透膜过滤装置A含有反渗透膜、膜壳和膜架,反渗透膜设置于膜壳内, 膜壳设置于膜架上;

[0018] 所述的反渗透膜装置A还包括用于将液体由微滤膜装置淡水罐输向反渗透膜过 滤装置A的提升泵B ;

[0019] 所述的提升泵B设置于微滤膜装置淡水罐和反渗透膜过滤装置A之间;

[0020] 所述的提升泵B为单组高压提升泵;

[0021] 所述的高压海水淡化膜装置包括依次连接的高压海水淡化膜过滤装置和高压海 水淡化膜装置浓水回收罐;

[0022] 所述的高压海水淡化膜过滤装置分别与反渗透膜装置A中的反渗透膜装置A浓水 罐、微滤膜装置中的微滤膜装置淡水罐连接;高压海水淡化膜装置的主要功能是通过错流 过滤处理将含铜量高的含铜氨络合废水浓缩;反渗透膜装置A浓水罐的浓水B经提升泵C 进入高压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回流至反 渗透膜装置A浓水罐进行循环浓缩,直至铜离子浓度为所需的10〜15g/L时,将浓水C放 至高压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的铜离子浓度为10〜15g/L,可以直接用于进行资源回收;

[0023] 所述的高压海水淡化膜过滤装置含有高压海水淡化膜、膜壳和膜架,高压海水淡 化膜设置于膜壳内,膜壳设置于膜架上;

[0024] 所述的高压海水淡化膜装置还包括用于将液体由反渗透膜装置A浓水罐输向高 压海水淡化膜过滤装置的提升泵C ;

[0025] 所述的提升泵C设置于所述的反渗透膜装置A浓水罐和高压海水淡化膜过滤装置 之间;

[0026] 所述的提升泵C为2组串联的高压提升泵,其目的是提高HF膜系统的运行压力, 本发明采用HF膜是高脱盐率、高运行压力的膜,而HF膜的脱盐率和使用压力有很大关系, 压力越高,脱盐率也会更高,对回收资源更有利;

[0027] 所述的反渗透膜装置B包括依次连接的反渗透膜过滤装置B和反渗透膜装置B淡 水罐;

[0028] 所述的反渗透膜过滤装置B分别与反渗透膜装置A中的反渗透膜装置A淡水罐、 微滤膜装置中的微滤膜装置淡水罐连接;反渗透膜装置B的功能是将反渗透膜装置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;反渗透膜装置A淡水罐的淡水B经提升泵D进入反渗透膜过滤装置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进入反渗透 膜装置B淡水罐,可以直接作为生产用水使用;

[0029] 所述的反渗透膜过滤装置B含有反渗透膜、膜壳和膜架,反渗透膜设置于膜壳内, 膜壳设置于膜架上;

[0030] 所述的反渗透膜装置B还包括用于将液体由反渗透膜装置A淡水罐输向反渗透膜 过滤装置B的提升泵D ;

[0031] 所述的提升泵D设置于反渗透膜装置A淡水罐和反渗透膜过滤装置B之间;

[0032] 所述的提升泵D为单组高压提升泵;

[0033] 所述的含铜氨络合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;

[0034] 优选的,所述的含铜氨络合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;

[0035] 所述的连接均采用连接管道进行连接;

[0036] 所述的连接管道优选为硬聚氯乙烯(U-PVC)管;

[0037] 所述的淡水是指经过滤处理得到的水;

[0038] 所述的浓水是指经过滤处理后余下的浓液;

[0039] 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;

[0040] 运用上述含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统实现含铜氨络合废水资源回 收及零排放的处理方法,包括以下步骤:

[0041] (1)将含铜氨络合废水储存于含铜氨络合废水原水罐,以达到水质均匀的目的;

[0042] (2)启动微滤膜装置,使含铜氨络合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回流至含铜氨络合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反渗透膜装置A的浓缩分离;

[0043] (3)启动反渗透膜装置A,使微滤膜装置淡水罐的淡水A进入反渗透膜过滤装置A 进行一次错流过滤,得到淡水B和浓水B,浓水B流至反渗透膜装置A浓水罐等待高压海水 淡化膜装置的浓缩,淡水B则进入反渗透膜装置A淡水罐等待反渗透膜装置B的浓缩分离;

[0044] (4)启动高压海水淡化膜装置,使反渗透膜装置A浓水罐的浓水B进入高压海水淡 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回流至反渗透膜装置A浓 水罐进行循环浓缩,直至铜离子浓度为所需的10〜15g/L时,将浓水C放至高压海水淡化 膜装置浓水回收罐,可以直接用于进行铜资源回收;淡水C则回流至微滤膜装置淡水罐进 行循环浓缩;

[0045] (5)启动反渗透膜装置B,使反渗透膜装置A淡水罐的淡水B进入反渗透膜过滤装 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进入反渗透膜装置B淡水罐,可以直接作为生产用水使用;

[0046] 所述的含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统可应用于处理含铜氨络合废 水;

[0047] 所述的含铜氨络合废水来源于PCB行业生产过程中的微蚀、酸性蚀刻、碱性蚀刻、 沉铜、镀金等工序;

[0048] 本发明的原理:首先采用0F膜系统其主要功能是对含铜氨络合废水进行初步的 净化,去除较大颗粒的悬浮杂质等,然后采用反渗透R0膜系统A,对废水中的溶解性离子进 行隔离浓缩,隔离后的产水得以进一步深层次净化,隔离后的浓水则为溶解性铜离子浓度 较高浓水,然后,A系统产水进入反渗透系统B,其主要作用是将A系统产水再进行更深层次 的净化,确保产水(回用水)的水质达到最优。而A系统和B系统的浓水进入HF膜系统, 主要目的是为了回收废水中可用的铜离子资源,HF系统采用的是高压、高脱盐率的海水淡 化膜,会使回收铜离子的浓度达到最极限的浓度,也就是说回收铜离子越高,其回收价值也 就最高。这样设计的膜组合技术,其特点是既能保证产水(回用水)水质品质最高,回收废 水中的可用资源价值也是最高。之所以采用反渗透膜,是因为反渗透膜具有很高的脱盐率, 通过这种膜系统组合处理该类废水,会使膜性能发挥最大化,最稳定,确保回用的水资源和 铜离子资源效益最大化。

[0049] 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:

[0050] (1)本发明采用全流程过滤分离系统处理含铜废水,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、反渗透膜装置A和高压海水淡化 膜装置依次构成一个循环回路,微滤膜装置、反渗透膜装置A和反渗透膜装置B依次构成另 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。

[0051] (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、反渗透膜装置A、高压海水淡化膜装置和反渗透膜装置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。

[0052] (3)使用本发明的含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统对含铜氨络合废水进 行过滤处理,能够将含铜氨络合废水中的铜资源回收,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

[0053] 图1是本发明的结构示意图,其中:1、含铜氨络合废水原水罐;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、反渗透膜过滤装置A ;7、反渗透膜装 置A浓水罐;8、提升泵C ;9、高压海水淡化膜过滤装置;10、高压海水淡化膜装置浓水回收 罐;11、反渗透膜装置A淡水罐;12、提升泵D ;13、反渗透膜过滤装置B ;14、反渗透膜装置B 淡水罐。

[0054] 图2是微滤膜装置的结构示意图,其中:1、含铜氨络合废水原水罐;2、提升泵A ; 15、流量计A ;16、pH计A ;17、压力表A ;18、电导在线监测仪A ;3、微滤膜过滤装置;19、压力 表B ;20、电导在线监测仪B ;21、pH计B ;22、流量计B ;23、电导在线监测仪C ;24、pH计C ; 25、压力表C ;26、流量计C,4、微滤膜装置淡水罐。

[0055] 图3是反渗透膜装置A的结构示意图,其中:5、提升泵B ;27、压力表D ;28、电导在 线监测仪D ;29、pH计D ;30、流量计D ;6、反渗透膜过滤装置A ;31、压力表E ;32、电导在线监 测仪E ;33、pH计E ;34、流量计E ;35、pH计F ;36、压力表F ;37、电导在线监测仪F ;38、流量 计F ;7、反渗透膜装置A浓水罐;11、反渗透膜装置A淡水罐。

[0056] 图4是高压海水淡化膜装置的结构示意图,其中:8、提升泵C;39、提升泵C_2;40、 压力表G ;41、电导在线监测仪G ;42、pH计G ;43、流量计G ;9、高压海水淡化膜过滤装置; 44、压力表Η ;45、电导在线监测仪Η ;46、pH计Η ;47、流量计Η ;48、流量计I ;49、电导在线监 测仪I ;50、压力表I ;51、ρΗ计I ;10、高压海水淡化膜装置浓水回收罐。

[0057] 图5是反渗透膜装置Β的结构示意图,其中:12、提升泵D ;52、压力表J ;53、电导 在线监测仪J ;54、pH计J ;55、流量计J ;13、反渗透膜过滤装置Β ;56、压力表Κ ;57、电导在 线监测仪K ;58、pH计K ;59、流量计K ;60、pH计L ;61、压力表L ;62、电导在线监测仪L ;63、 流量计L ; 14、反渗透膜装置B淡水罐。

具体实施方式

[0058] 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。

[0059] 实施例1

[0060] 如图1所示,一种含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统,包括微滤膜装置、反 渗透膜装置A、高压海水淡化膜装置和反渗透膜装置B;所述的微滤膜装置、反渗透膜装置 A和高压海水淡化膜装置依次构成一个循环回路,微滤膜装置、反渗透膜装置A与反渗透膜 装置B依次构成另一个循环回路;

[0061] 所述的微滤膜装置包括依次连接的含铜氨络合废水原水罐1、提升泵A 2、微滤膜 过滤装置3、微滤膜装置淡水罐4,所述的微滤膜过滤装置3与含铜氨络合原水罐1连接;

[0062] 反渗透膜装置A包括提升泵B 5、反渗透膜过滤装置A 6、反渗透膜装置A浓水罐 7、反渗透膜装置A淡水罐11 ;提升泵B 5、反渗透膜过滤装置A 6、反渗透膜装置A浓水罐7 依次连接,反渗透膜过滤装置A 6与反渗透膜装置A淡水罐11连接;提升泵B 5与微滤膜 装置淡水罐4连接;

[0063] 高压海水淡化膜装置包括依次连接的提升泵C 8、高压海水淡化膜过滤装置9和 高压海水淡化膜装置浓水回收罐10 ;提升泵C 8与反渗透膜装置A浓水罐7连接,高压海 水淡化膜过滤装置9分别与微滤膜装置淡水罐4、反渗透膜装置A浓水罐7连接;

[0064] 反渗透膜装置B包括依次连接的提升泵D 12、反渗透膜过滤装置B 13和反渗透膜 装置B淡水罐14;提升泵D 12与反渗透膜装置A淡水罐11连接,反渗透膜过滤装置B 13 与微滤膜装置淡水罐4连接;

[0065] 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;

[0066] 所述的反渗透膜过滤装置A含有反渗透膜、膜壳和膜架,反渗透膜设置于膜壳内, 膜壳设置于膜架上;

[0067] 所述的高压海水淡化膜过滤装置含有高压海水淡化膜、膜壳和膜架,高压海水淡 化膜设置于膜壳内,膜壳设置于膜架上;

[0068] 所述的反渗透膜过滤装置B含有反渗透膜、膜壳和膜架,反渗透膜设置于膜壳内, 膜壳装设置于膜架上;

[0069] 为更好的实现本发明的效果,优选的微滤膜装置如图2所示,包括依次连接的含 铜氨络合废水原水罐1、提升泵A 2、流量计A 15、pH计A 16、压力表A17、电导在线监测仪 A 18、微滤膜过滤装置3、压力表B 19、电导在线监测仪B20、pH计B 21、流量计B 22和微 滤膜装置淡水罐4,还包括依次连接的电导在线监测仪C 23、pH计C 24、压力表C 25和流 量计C 26;电导在线监测仪C 23与微滤膜过滤装置7连接,流量计C 26与铜氨络合废水 原水罐1连接;提升泵A 2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;

[0070] 为更好的实现本发明的效果,优选的反渗透膜装置A如图3所示,包括依次连接的 提升泵B 5、压力表D 27、电导在线监测仪D 28、pH计D 29、流量计D 30、反渗透膜过滤装 置A 6、压力表E 31、电导在线监测仪E 32、pH计E 33、流量计E 34和反渗透膜装置A淡 水罐11;还包括依次连接的pH计F 35、压力表F 36、电导在线监测仪F 37、流量计F 38和 反渗透膜装置A浓水罐7 ;pH计F 35与反渗透膜过滤装置A 6连接;提升泵B 5为单组高 压提升泵,反渗透膜过滤装置A采用反渗透膜(型号:R0 BW30-8040)进行过滤;

[0071] 为更好的实现本发明的效果,优选的高压海水淡化膜装置如图4所示,包括依次 连接的提升泵C 8、提升泵C-239、压力表G 40、电导在线监测仪G 41、pH计G 42、流量计 G 43、高压海水淡化膜过滤装置9、流量计I 48、电导在线监测仪I 49、压力表I 50、pH计 I 51和高压海水淡化膜装置浓水回收罐10;还包括依次连接的压力表Η 44、电导在线监测 仪Η 45、pH计Η 46和流量计Η 47 ;压力表Η 44与高压海水淡化膜过滤装置9连接;提升 泵C 8和提升泵C-239为2组串联的高压提升泵;高压海水淡化膜装置采用高压海水淡化 膜(型号:SW30-4040)进行过滤;

[0072] 为更好的实现本发明的效果,优选的反渗透膜装置B如图5所示,包括依次连接的 提升泵D 12、压力表J 52、电导在线监测仪J 53、pH计J 54、流量计J55、反渗透膜过滤装 置B 13、压力表K 56、电导在线监测仪K 57、pH计K 58、流量计K 59和反渗透膜装置B淡 水罐14;还包括依次连接的pH计L 60、压力表L 61、电导在线监测仪L 62和流量计L 63; pH计L 60与反渗透膜过滤装置B13连接;提升泵D 12为单组高压提升泵,反渗透膜过滤 装置B采用反渗透膜(型号:R0 BW30-4040)进行过滤;

[0073] 本实施例所述的连接均采用U-PVC管进行连接;

[0074] 含铜氨络合废水原水进入含铜氨络合废水原水罐,启动提升泵A、流量计A (30〜 401113/11)、压力表4(0.04〜0.061^&)、电导在线监测仪4(8000〜1500(^8/〇11)、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(8000〜15000μ s/cm)、压力表C(0〜0· 03Mpa)和流量计C(20〜35m3/h),使含 铜氨络合废水原水通过提升泵A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回流至含铜氨络合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 反渗透膜装置A的浓缩分离;

[0075] 启动提升泵B、压力表D(0.08〜0· 16Mpa)、电导在线监测仪D(8000〜15000ys/ 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进入反渗透 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流至反渗透膜装置A浓水罐 进行下一单元浓缩,淡水B则进入反渗透膜装置A淡水罐等待下一单元的浓缩分离;

[0076] 启动提升泵C、提升泵C-2、压力表G (0· 2〜0· 45Mpa)、电导在线监测仪G (15000〜 30000 μ s/cm)、流量计G(3〜5m3/h)、流量计I (2〜4m3/h)、电导在线监测仪1(50000〜 ΙΟΟΟΟμ s/cm)、压力表1(0. 20〜0· 45Mpa)、压力表Η(0· 01〜0· 04Mpa)、电导在线监测仪 H(1000〜3000 μ s/cm)、流量计H(1〜3m3/h),反渗透膜装置A浓水罐的浓水B经提升泵C 进入高压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回流至反 渗透膜装置A浓水罐进行循环浓缩,直至铜离子浓度为所需的10〜15g/L时,将浓水C放 至高压海水淡化膜装置浓水回收罐,可以直接用于进行资源回收;淡水C则回流至微滤膜 装置淡水罐进行循环浓缩;

[0077] 启动提升泵D、压力表J(0.08〜0· 16Mpa)、电导在线监测仪J(500〜1500ys/ cm)、流量计J (5〜8m3/h)、压力表K (0· 08〜0· 16Mpa)、电导在线监测仪K (1500〜3000 μ s/ cm)、流量计K(2〜5m3/h)、压力表L(0〜0· OIMpa)、电导在线监测仪L(20〜100 μ s/cm)、 流量计L (3〜4m3/h),反渗透膜装置A淡水罐的淡水B经提升泵D进入反渗透膜过滤装置 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进入反渗透膜装置B淡水罐,可以直接作为生产用水使用。

[0078] 采用上述膜系统对20个批次的铜氨络合废水原水进行处理,采用国标检测方法 对铜氨络合废水原水、淡水D和浓水C进行检测。同时也对淡水A、浓水A、淡水B、浓水B、 淡水C、浓水D进行检测结果,结果如下表所示:表1数据说明:铜氨废水经过四大膜系统处 理后,排放回用水(淡水D)和资源回用(浓水C)的水质状况,淡水D的水质各项检测指标 达到自来水标准,可以直接回用至生产工序或者直接达标排放。浓水C中的铜离子浓度已 经达到具有回用价值的浓度12〜16克左右,具有较高的回用价值。表2、表3数据说明: 废水经过各个膜系统组合产水、浓水污染物被截留、浓缩的情况,也就是说采用本发明的不 同的膜系统组合,从数据可以看出,其组合合理性、系统运行稳定性及各个膜系统性能的发 挥是最合理,最优的。

[0079] 表1铜氨络合废水原水、淡水D和浓水C的检测结果

[0080]

Figure CN104229940AD00111

[0082] 表2淡水A、浓水A和淡水B的检测结果

[0083]

Figure CN104229940AD00121

[0086]

Figure CN104229940AD00131

[0087] 从上述结果可以看出,铜氨络合废水原水经含铜氨络合废水资源回收及零排放膜 系统处理后,得到的淡水D中Cu2+、NH 3-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的铜离子的浓度为12435〜16890mg/L,其回收率大于99%。

[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 (10)

1. 一种含铜氨络合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、反 渗透膜装置A、高压海水淡化膜装置和反渗透膜装置B ;所述的微滤膜装置、反渗透膜装置 A和高压海水淡化膜装置依次构成一个循环回路,所述的微滤膜装置、反渗透膜装置A和反 渗透膜装置B依次构成另一个循环回路。
2. 根据权利要求1所述的含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统,其特征在于: 所述的微滤膜装置包括依次连接的含铜氨络合废水原水罐、微滤膜过滤装置和微滤膜 装置淡水罐; 所述的反渗透膜装置A包括反渗透膜过滤装置A、反渗透膜装置A浓水罐和反渗透膜装 置A淡水罐; 所述的高压海水淡化膜装置包括依次连接的高压海水淡化膜过滤装置和高压海水淡 化膜装置浓水回收罐; 所述的反渗透膜装置B包括依次连接的反渗透膜过滤装置B和反渗透膜装置B淡水 罐。
3. 根据权利要求2所述的含铜氨络合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与铜氨络合废水原水罐连接; 所述的反渗透膜过滤装置A分别与反渗透膜装置A浓水罐、反渗透膜装置A淡水罐以 及微滤膜装置中的微滤膜装置淡水罐连接; 所述的高压海水淡化膜过滤装置分别与反渗透膜装置A中的反渗透膜装置A浓水罐、 微滤膜装置中的微滤膜装置淡水罐连接; 所述的反渗透膜过滤装置B分别与反渗透膜装置A中的反渗透膜装置A淡水罐、微滤 膜装置中的微滤膜装置淡水罐连接。
4. 根据权利要求2所述的含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统,其特征在于: 所述的微滤膜装置还包括用于将液体由含铜氨络合废水原水罐输向微滤膜过滤装置 的提升泵A ; 所述的反渗透膜装置A还包括用于将液体由微滤膜装置淡水罐输向反渗透膜过滤装 置A的提升泵B; 所述的高压海水淡化膜装置还包括用于将液体由反渗透膜装置A浓水罐输向高压海 水淡化膜过滤装置的提升泵C ; 所述的反渗透膜装置B还包括用于将液体由反渗透膜装置A淡水罐输向反渗透膜过滤 装置B的提升泵D。
5. 根据权利要求4所述的含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统,其特征在于: 所述的提升泵A设置于含铜氨络合废水原水罐和微滤膜过滤装置之间; 所述的提升泵B设置于微滤膜装置淡水罐和反渗透膜过滤装置A之间; 所述的提升泵C设置于反渗透膜装置A浓水罐和高压海水淡化膜过滤装置之间; 所述的提升泵D设置于反渗透膜装置A淡水罐和反渗透膜过滤装置B之间。
6. 根据权利要求5所述的含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统,其特征在于: 所述的提升泵A为单组高压提升泵; 所述的提升泵B为单组高压提升泵; 所述的提升泵C为2组串联的高压提升泵; 所述的提升泵D为单组高压提升泵。
7. 根据权利要求2所述的含铜氨络合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; 所述的反渗透膜过滤装置A含有反渗透膜、膜壳和膜架,反渗透膜设置于膜壳内,膜壳 设置于膜架上; 所述的高压海水淡化膜过滤装置含有高压海水淡化膜、膜壳和膜架,高压海水淡化膜 设置于膜壳内,膜壳设置于膜架上; 所述的反渗透膜过滤装置B含有反渗透膜、膜壳和膜架,反渗透膜设置于膜壳内,膜壳 设置于膜架上。
8. 根据权利要求1〜7任一项所述的含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统,其特 征在于: 所述的含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统还包括压力表、计量表、电导率在线 监测仪和pH计。
9. 运用权利要求1〜8任一项所述的含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统实现含 铜氨络合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) 将含铜氨络合废水储存于含铜氨络合废水原水罐; (2) 启动微滤膜装置,使含铜氨络合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回流至含铜氨络合废水原水罐进行循环浓缩,淡水A进入微滤膜装 置淡水罐等待反渗透膜装置A的浓缩分离; (3) 启动反渗透膜装置A,使微滤膜装置淡水罐的淡水A进入反渗透膜过滤装置A进行 一次错流过滤,得到淡水B和浓水B,浓水B流至反渗透膜装置A浓水罐等待高压海水淡化 膜装置的浓缩,淡水B进入反渗透膜装置A淡水罐等待反渗透膜装置B的浓缩分离; (4) 启动高压海水淡化膜装置,使反渗透膜装置A浓水罐的浓水B进入高压海水淡化膜 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回流至反渗透膜装置A浓水罐 进行循环浓缩,至铜离子浓度为所需的10〜15g/L时,将浓水C放至高压海水淡化膜装置 浓水回收罐,直接用于进行铜资源回收;淡水C回流至微滤膜装置淡水罐进行循环浓缩; (5) 启动反渗透膜装置B,使反渗透膜装置A淡水罐的淡水B进入反渗透膜过滤装置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进入反渗透膜装置B淡水罐,直接作为生产用水使用。
10. 权利要求1〜8任一项所述的含铜氨络合废水资源回收及零排放膜系统在废水处 理技术领域中的应用。
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