CN109293031A - 一种锗加工废水的处理系统以及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种锗加工废水的处理系统以及处理方法，该处理系统包括连续导流捕集系统和与所述连续导流捕集系统连通的多级膜处理系统；本发明处理系统能够去除锗加工废水中的磨料、砂料等无毒无害固体微粒及锗微粒，并达到回用生产水的标准，而且处理废水效率高。

Description

一种锗加工废水的处理系统以及处理方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种锗加工废水的处理系统以及处理方法。
背景技术
在锗加工中，一部分金属锗不可避免的随加工、清洗等过程进入到生产废水中，与其它磨料、砂料等无毒无害固体微粒形成悬浮物。如果不加处理，会造成有价金属锗的损失，同时含固体悬浮物的生产废水也会增大后期处理的难度和成本。
目前，对含锗废水的处理，常规采用静置沉降回收锗的方法，然而，采用该方法金属锗部分以悬浮物状态存在，单纯靠静置沉降，不能有效捕集锗，导致捕集率较低；此外，该方法锗废水静置时间长，在静置过程中有新的生产废水流入，打破静态平衡，锗损失会更多，而且处理后的废水达不到标准要求，导致资源浪费。
发明内容
本发明实施例的第一目的在于提供一种锗加工废水的处理系统，用以解决现有锗废液处理过程中，锗金属捕集效率低，处理时间长以及资源浪费的问题。
本发明实施例的第二目的在于提供一种锗加工废水的处理方法，该废水处理方法处理效率高，且能够高效去除锗废水中的磨料、砂料等无毒无害固体微粒及锗微粒，处理废水达到了回用生产水标准。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种锗加工废水的处理系统，所述处理系统包括连续导流捕集系统和与所述连续导流捕集系统连通的多级膜处理系统；
所述连续导流捕集系统包括进水管、捕集槽、导流板和出水口，所述进水管和出水口分别设置在所述捕集槽的两侧，所述导流板为多个，并且间隔设置在所述捕集槽中；
所述多级膜处理系统包括处理箱、微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，所述微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜依次间隔设置在所述处理箱内，并将所述处理箱分割为多个腔室，所述处理箱靠近所述微滤膜的侧壁上设置有进水口，远离所述微滤膜的侧壁上设置有出水管，所述进水口与所述出水口通过水管连接。
本发明所述处理系统通过连续导流捕集系统能够大量去除锗废水中磨料、砂料等无毒无害固体微粒及锗微粒，并通过多级膜处理系统能够去除悬浮于废水中的细小微粒，能够实现锗加工废水的处理净化，并使的处理后废水达到回用生产水的标准；此外，本发明通过选用具体的微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜依次设置，能够实现对废水的逐级处理，提高废水的处理速度。
优选地，本发明所述处理箱的上表面为可拆卸连接，当所述处理箱中的截留物达到一定量时，能够用于清除截留物。
优选地，所述导流板与所述捕集槽底面的夹角为20-45°。更优选地，所述导流板的上表面上设置有多个凹槽，所述凹槽深度为10-20mm，宽为10-15mm。通过对所述导流板倾斜角度以及导流板上凹槽的设置，能够提高锗加工废水中磨料、砂料等无毒无害固体微粒及锗微粒的捕集效率，提高锗加工废水处理效率以及避免锗及其它固体微粒过多影响多级膜处理系统处理效率。
优选地，相邻两个所述导流板之间高度差为100-350mm，且沿着水流动方向依次增高。通过高度差的设置，增加废水与导流捕集板的接触时间，提高捕集效果。
优选地，所述导流板的个数为4-10个。
优选地，所述微滤膜孔径为0.1-0.5μm；所述超滤膜孔径为0.01-0.1μm；所述纳滤膜孔径为0.001-0.01μm；所述反渗透膜孔径为0.00001-0.0001μm。更优选地，所述微滤膜孔径为0.4μm；所述超滤膜孔径为0.08μm；所述纳滤膜孔径为0.003μm；所述反渗透膜孔径为0.00005μm。
本发明中对多级膜的材质不做严格限制，优选地，所述微滤膜材质为PVC或PP；所述超滤膜材质为PVC或PVDF；所述纳滤膜材质为PA；所述反渗透膜为高分子复合膜。
本发明通过对上述多级膜孔径以及材质的限定，能够提高废水处理效率，以及提高净化效果。
本发明另一实施例提供一种上述处理系统进行锗加工废水处理的方法，该方法包括如下步骤：
(a)将锗加工废水经所述进水管流入所述捕集槽中，控制锗加工废水在捕集槽中的流经时间为10-15h；
(b)将捕集槽中流出的锗加工废水流入所述处理箱中，并且控制锗加工废水流速为50-100L/h；
(c)收集所述出水管处的净化生产水。
本发明上述锗加工废水处理方法，通过对锗加工废水流经时间和流速的控制，提高了连续导流捕集系统对锗加工废水中磨料、砂料等无毒无害固体微粒及锗微粒的捕集效率，能够加快多级膜处理系统的处理速度，进而提高锗加工废水的处理效率。
本发明实施例具有如下优点：
(1)本发明所述处理系统能够使的处理后废水达到回用生产水的标准，而且处理废水效率高。
(2)本发明通过对所述导流板倾斜角度以及导流板上凹槽的设置，能够提高锗加工废水中磨料、砂料等无毒无害固体微粒及锗微粒的捕集效率，提高锗加工废水处理效率以及避免锗及其它固体微粒过多影响多级膜处理系统处理效果。
(3)本发明上述锗加工废水处理方法，通过对锗加工废水流经时间和流速的控制，提高了连续导流捕集系统对锗加工废水中锗及其它固体微粒的捕集效率，能够加快多级膜处理系统的处理速度，进而提高锗加工废水的处理效率。
附图说明
图1为本发明一种锗加工废水的处理系统的结构示意图。
图2为本发明一种锗加工废水的处理系统中导流板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购买获得的常规产品。
本发明一实施方式提供一种锗加工废水的处理系统，如图1所示，所述处理系统用于去除锗加工废水中的锗金属粒子和其他固态微粒；所述处理系统包括连续导流捕集系统1和与所述连续导流捕集系统1连通的多级膜处理系统2；其中，所述连续导流捕集系统用于捕集锗加工废水中的大部分锗金属和其他固体微粒；然后，通过多级膜处理能够将锗的悬浮物和细小微粒进行去除，进而达到回用生产水的的标准；
所述连续导流捕集系统1包括进水管11、捕集槽12、导流板13和出水口14，所述进水管11和出水口14分别设置在所述捕集槽12的两侧，分别用于控制锗加工废水的流入和流出，所述导流板13为多个，并且间隔设置在所述捕集槽12中，通过所述导流板13的设置，能够提高锗加工废水中固体颗粒与导流板的接触以及降低锗加工废水的流动性，能够更好的提高锗金属和其他固体微粒的捕集；
所述多级膜处理系统2包括处理箱21、微滤膜22、超滤膜23、纳滤膜24和反渗透膜25，所述微滤膜22、超滤膜23、纳滤膜24和反渗透膜25依次间隔设置在所述处理箱21内，并将所述处理箱21分割为多个腔室，本发明通过上述多级膜的设置，使的锗加工废水逐级进行过滤，能够实现不同粒径固体悬浮物的逐级分离，比且提高了锗加工废水的流经速度提高锗加工废水的处理效率，所述处理箱21靠近所述微滤膜22的侧壁上设置有进水口(图中未示)，远离所述微滤膜22的侧壁上设置有出水管26，通过所述进水口和所述出水管26的设置，用于实现控制锗加工废水的流入和流出，所述进水口与所述出水口14通过水管3连接。
进一步地，所述处理箱21的上表面为可拆卸连接，当所述处理箱21中的截留物达到一定量时，能够用于清除截留物。
在一实施方式中，所述导流板13与所述捕集槽12底面的夹角为20°-45°中的任一角度。具体地，所述导流板13与所述捕集槽12底面的夹角可以为20°、25°、30°、40°或45°；优选为30°。通过所述导流板13的倾斜角度的设置，能够提高所述导流板13对锗微粒及其固体微粒捕集效率。
在一实施方式中，如图2所示，所述导流板13的上表面上设置有多个凹槽131，通过凹槽131的设置，能够提高锗加工废水中锗及固体微粒流动阻力，能够进一步提高各种固体微粒的捕集效率；本发明实施例中对所述凹槽131的大小不做严格限制，优选地，所述凹槽131深度为10-20mm，宽为10-15mm；具体地，所述凹槽131深度可以为10mm、15mm或20mm，所述凹槽131的宽度可以为10mm、12mm、13mm或15mm。
在一实施方式中，相邻两个所述导流板13之间高度差为100-350mm中的任一数值，且沿着水流动方向依次增高。具体地，所述高度差可以为100mm、150mm、200mm、250mm、300mm或350mm，本实施例中优选为200mm，通过高度差的设置，增加废水与导流捕集板的接触时间，提高捕集效果。
在一实施方式中，所述导流板13的个数为4-10中的任一整数个，具体地，所述导流板13可以为4个、5个、6个、8个或10个。
在一实施方式中，所述微滤膜22孔径为0.1-0.5μm中的任一数值；所述超滤膜23孔径为0.01-0.1μm中的任一数值；所述纳滤膜24孔径为0.001-0.01μm中的任一数值；所述反渗透膜25孔径为0.00001-0.0001μm中的任一数值。优选地，所述微滤膜22孔径为0.4μm；所述超滤膜23孔径为0.08μm；所述纳滤膜24孔径为0.003μm；所述反渗透膜25孔径为0.00005μm。通过对上述多级膜孔径的限定，能够实现对锗加工废水中锗微粒及其它固体微粒的去除，并且能够提高锗加工废水的处理效率。
在一实施方式中，所述微滤膜22材质为PVC或PP；所述超滤膜23材质为PVC或PVDF；所述纳滤膜24材质为PA；所述反渗透膜25为高分子复合膜。所述高分子复合膜为本领域的常规产品，其能够满足本发明孔径要求即可。通过对材质的限定，能够提高各滤膜的支撑强度，提高承载渗透压力。
本发明另一实施方式提供一种上述处理系统进行锗加工废水处理的方法，该方法包括如下步骤：
(a)将锗加工废水经所述进水管11流入所述捕集槽12中，控制锗加工废水在捕集槽12中的流经时间为10h-15h中任一数值，具体地，所述流经时间可以为10h、12h或15h；
(b)将捕集槽12中流出的锗加工废水流入所述处理箱21中，并且控制锗加工废水流速为50-100L/h中的任一数值，具体可以为50L/h、60L/h、70L/h、80L/h、90L/h或100L/h；
(c)收集所述出水管26处的净化生产水。
通过上述锗加工废水处理方法，通过对锗加工废水流经时间和流速的控制，提高了连续导流捕集系统对锗加工废水中锗及其它固体微粒的捕集效率，能够加快多级膜处理系统的处理速度，进而提高锗加工废水的处理效率。
本发明所述处理系统及其处理方法可以通过下面的实施例得到更全面的理解。以下实施例用于阐述本发明处理系统及其处理方法，但并不举例说明其全面的保护范围。
实施例1
本实施例提供一种锗加工废水的处理系统，如图1、图2所示，所述处理系统包括连续导流捕集系统1和与所述连续导流捕集系统1连通的多级膜处理系统2；
所述连续导流捕集系统1包括进水管11、捕集槽12、导流板13和出水口14，所述进水管11和出水口14分别设置在所述捕集槽12的两侧，分别用于控制锗加工废水的流入和流出，所述导流板13为4个，并且间隔设置在所述捕集槽12中，所述导流板13与所述捕集槽12底面的夹角为30°，且相邻两个所述导流板13之间高度差为200mm并沿着水流动方向依次增高；所述导流板13的上表面上设置有多个凹槽131，所述凹槽131深度为20mm，宽为15mm；
所述多级膜处理系统2包括处理箱21、微滤膜22、超滤膜23、纳滤膜24和反渗透膜25，所述微滤膜22、超滤膜23、纳滤膜24和反渗透膜25依次间隔设置在所述处理箱21内，并将所述处理箱21分割为多个腔室，所述处理箱21靠近所述微滤膜22的侧壁上设置有进水口，远离所述微滤膜22的侧壁上设置有出水管26，所述进水口与所述出水口14通过水管3连接；其中，所述微滤膜孔径为0.4μm；所述超滤膜孔径为0.08μm；所述纳滤膜孔径为0.003μm；所述反渗透膜孔径为0.00005μm；所述处理箱21的上表面为可拆卸连接。
实施例2
本实施例提供一种采用实施例1提供的锗加工废水的处理系统进行锗加工废水处理的方法，该方法包括如下步骤：
(a)将锗加工废水经所述进水管11流入所述捕集槽12中，控制锗加工废水在所述捕集槽12中的流经时间为12h；
(b)将所述捕集槽12中流出的锗加工废水流入所述处理箱21中，并且控制锗加工废水流速为60L/h；
(c)收集所述出水管26处的净化生产水。
采用化学分析及ICP-MS分析方法方法对处理前后的锗加工废水中锗含量进行检测，检测结果为如表1所示：
采用重量法对处理前后的锗加工废水中的悬浮物进行检测，检测结果如表1所示：
表1
组别 锗含量 悬浮物
处理前 2.5g/L 10.3g/L
处理后 0.000001g/L 20mg/L
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种锗加工废水的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括连续导流捕集系统和与所述连续导流捕集系统连通的多级膜处理系统；
所述连续导流捕集系统包括进水管、捕集槽、导流板和出水口，所述进水管和出水口分别设置在所述捕集槽的两侧，所述导流板为多个，并且间隔设置在所述捕集槽中；
所述多级膜处理系统包括处理箱、微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，所述微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜依次间隔设置在所述处理箱内，并将所述处理箱分割为多个腔室，所述处理箱靠近所述微滤膜的侧壁上设置有进水口，远离所述微滤膜的侧壁上设置有出水管，所述进水口与所述出水口通过水管连接。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述导流板与所述捕集槽底面的夹角为20-45°。
3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述导流板的上表面上设置有多个凹槽，所述凹槽深度为10-20mm，宽为10-15mm。
4.根据权利要求1-3任一所述的处理系统，其特征在于，相邻两个所述导流板之间高度差为100-350mm，且沿着水流动方向依次增高。
5.根据权利要求1-3任一所述的处理系统，其特征在于，所述导流板的个数为4-10个。
6.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述微滤膜孔径为0.1-0.5μm；所述超滤膜孔径为0.01-0.1μm；所述纳滤膜孔径为0.001-0.01μm；所述反渗透膜孔径为0.00001-0.0001μm。
7.根据权利要求1或6所述的处理系统，其特征在于，所述微滤膜孔径为0.4μm；所述超滤膜孔径为0.08μm；所述纳滤膜孔径为0.003μm；所述反渗透膜孔径为0.00005μm。
8.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述微滤膜材质为PVC或PP；所述超滤膜材质为PVC或PVDF；所述纳滤膜材质为PA；所述反渗透膜为高分子复合膜。
9.利要求1-8任一所述的处理系统进行锗加工废水处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)将锗加工废水经所述进水管流入所述捕集槽中，控制锗加工废水在捕集槽中的流经时间为10-15h；
(b)将捕集槽中流出的锗加工废水流入所述处理箱中，并且控制锗加工废水流速为50-100L/h，
(c)收集所述出水管处的净化生产水。
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