CN109607880A - 适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法。该方法包括：根据经钙盐处理后的含硫酸根废水中钙离子的含量，加入适量碳酸钠，并去除沉淀；对去除沉淀后的废水采用分离膜进行过滤，并定期对所用分离膜进行清洗。该方法能够将降低分离膜的堵塞速度，提高对堵塞的分离膜的清洗效果，从而提高分离膜的使用效率，并通过降低分离膜的投入成本降低废水处理成本。

Description

适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法。

背景技术

钢铁元件毛坯在表面电镀、喷涂前一般都要经过酸洗，以清除表面的氧化物，因而产生酸洗废液和酸洗废水。其中酸洗废液含酸浓度较高，可回收再生酸。而大量的冲洗水，即酸洗废水含酸量较低，用来回收则很不经济，所以作为废水外排。不同的元件或不同的加工要求，使用的酸的种类和浓度亦不同，如清洗钢铁工件或毛坯一般用硫酸，浓度为250g/L，加热到70℃清洗，废液中含有硫酸100～150g/L、硫酸亚铁200～250g/L，还有氧化铁皮和油污等。

含酸废水的主要危害是腐蚀下水管道和钢筋混凝土等水工构筑物；阻碍废水生物处理中的生物繁殖；酸度大的废水会毒死鱼类，使庄稼枯死，影响水生作物生长。含酸废水渗入土壤，时间长了会造成土质钙化，破坏土层松散状态，因而影响农作物生长。人畜饮用酸度较大的水，可引起肠胃发炎，甚至烧伤。在酸洗工序中产生大量酸雾，不仅损害工人的身体健康，而且使厂房、设备遭到腐蚀，同时大量酸雾的挥发，造成酸液损耗，增加酸洗成本。酸洗废水中还含有大量的重金属离子，由其超标而造成的对水体的污染，对生物毒害，乃至最终对人类健康的伤害都是不言而喻的。

同时，随着节能减排政策的落实，人们对环境的保护也越来越积极，激发生产废水相关单位尽可能地降低排放量。而为了能够更好地降低排放量，提高中水回用是一种较为有力的办法，但是达到中水回用所要求的指标却难实现。这是因为，要达到中水回用需要将酸洗废水中的大部分的硫酸根去除，同时将金属离子也去除，这就需要考虑到生产成本的问题。而目前对酸洗废水的处理方面，均无法尽可能地降低中水回用的经济成本，这在一定程度上限制了各个生产企业对酸洗废水的处理热情和处理效果。

关于中水回用的成本问题，主要涉及到反渗透膜和纳滤膜在过滤过程中的成本问题，如果能够降低过滤过程中的反渗透膜和纳滤膜的成本，自然就降低了中水回用的成本，因此如何维护反渗透膜和纳滤膜，使膜的使用寿命提高，是降低成本的关键。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法。该方法主要针对含硫酸根酸洗废水的中水回用处理。为了使得中水回用，需要降低整体处理成本，而本申请的方法从降低分离膜的成本来促使整体处理过程中的成本降低。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法，该方法包括：

根据经钙盐处理后的含硫酸根废水中钙离子的含量，加入适量碳酸钠，并去除沉淀；

对去除沉淀后的废水采用分离膜进行过滤，并在膜通量小于初始通量80％时对所用分离膜进行清洗。

优选的，该方法具体包括：

(1)以氧化钙和/或氢氧化钙中和处理含硫酸根废水；

(2)测定废水的pH值，当pH大于8.5时，调整pH小于等于ph8.5；

(3)在废水中加入碳酸钠，并不断搅拌，加入碳酸钠的同时即时测定pH值，当pH值为9.2-9.5时，停止加入；

(4)过滤去除沉淀；

(5)去除沉淀后的废水采用分离膜进行过滤，并在膜通量小于初始通量80％时对分离膜进行清洗；

(6)过滤后得到的滤液即为达标水进行回用。

目前，通常是在使用钙盐对含硫酸根处理后，生成硫酸钙沉淀，将硫酸钙沉淀去除后，对上清液采用分离膜的过滤，但是，由于硫酸钙微溶，具有一定的溶解度，上清液中还溶解了一定量的硫酸钙，在采用分离膜对废水进行过滤的时，随着时间的延长，硫酸钙会堵塞分离膜，造成过滤效率降低。随着分离膜的过滤效率降低，势必要更换新的分离膜，变相地提高了废水处理的成本。

为了对堵塞的分离膜进行清洗，目前通常采用盐酸对堵塞硫酸钙的分离膜进行清洗，但是，在采用盐酸对分离膜进行清洗时，具体的清洗效果并不好。同时由于整个过滤过程分离膜容易堵塞使得清洗频率较高，这样综合导致分离膜的使用寿命较短，增加了废水的处理成本。

本申请在经过经钙盐处理后的含硫酸根废水中，加入适量碳酸钠，利用碳酸钠将废水中的硫酸钙反应，生成碳酸钙沉淀。在加入过量碳酸钠后，可以大大降低废水中的硫酸钙含量。由于碳酸钙在水中的溶解度远远小于硫酸钙的溶解度，因此，在经过碳酸钠处理后的废水中硫酸钙的含量大大降低，此时，再利用分离膜对废水进行过滤，由于硫酸钙的浓度降低，大大降低了硫酸钙对分离膜的堵塞。从而从源头上，降低了分离膜堵塞的时间，延长了分离膜的寿命。

从另一方面，当分离膜的通量小于初始80％时，就会严重影响到废水的处理效率。此时，采用硫代硫酸钠对分离膜进行清洗，硫代硫酸钠处理分离膜上的硫酸钙具有较好的效果。

优选的，在步骤(5)进行过滤时，将待过滤的废水中的30％返回至步骤(3)中循环。

优选的，所述步骤(5)所用分离膜的清洗方式为：采用清洗液循环清洗。

优选的，所述循环清洗为在分离膜的进水口和浓水出水口之间形成循环回路进行清洗。

优选的，所述分离膜采用质量浓度为1～5％的硫代硫酸钠钠溶液清洗。

采用硫代硫酸钠溶液对堵塞硫酸钙的分离膜清洗具有较好的清洗效果。

优选的，在采用硫代硫酸钠钠对分离膜进行清洗后，再用水洗。

优选的，所述分离膜为反渗透膜或纳滤膜。

本发明与现有技术相比，有益效果是：1、从源头上降低废水中硫酸钙的含量，从而延长了分离膜的使用寿命，降低了分离膜的清洗频率；2采用硫代硫酸钠对分离膜进行清洗，能够具有良好的清洗效果，从另一方面延长了分离膜的使用寿命；3通过延长分离膜的使用寿命，降低废水处理的成本。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。

如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。

实施例1

一种适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法，该方法包括：

(1)以氧化钙和/或氢氧化钙中和处理含硫酸根废水；具体是在含硫酸根废水中加入氧化钙或氢氧化钙，不断搅拌并测定pH值，使废水的pH为7；将沉淀去除；将沉淀进行水洗、压滤得到硫酸钙产品；去除沉淀的废水即为氧化钙中和处理含硫酸根酸洗废水后的酸洗废水。

(2)如果不是即时所用废水，需要测定废水的pH值，当pH大于8.5时，调整pH小于等于ph8.5；

(3)在废水中加入碳酸钠，并不断搅拌，加入碳酸钠的同时即时测定pH值，当pH值为9.2-9.5时，停止加入；

由于在废水中加入了氧化钙，并且废水中有硫酸根离子的存在，因此，会有硫酸钙沉淀，但是，硫酸钙属于微溶，虽然溶解度极低，但是溶解的硫酸钙对于反渗透膜和纳滤膜来说就是一个大的问题，微溶的硫酸钙会在使用过程中对反渗透膜和超滤膜造成堵塞，而通常，硫酸钙对反渗透膜和纳滤膜的堵塞后是不容易进行清洗的，因此，本申请加入碳酸钠，将废水中的微溶的硫酸钙转变为不溶的碳酸钙，从而降低废水中硫酸钙的浓度。

(4)过滤去除沉淀；

(5)去除沉淀后的废水采用分离膜进行过滤，当分离膜的通量小于初始通量的80％时，对分离膜进行清洗；分离膜的清洗采用1％硫代硫酸钠钠清洗，然后再水洗。具体的，在针对分离膜进行清洗时，采用循环清洗方式，具体是将分离膜的进水口和浓水出水口之间形成循环回路进行清洗，利用清洗液由其进水口进入，然后由浓水出水口流出反复对分离膜的膜孔上负载的硫酸钙进行清洗。

(6)过滤后得到的滤液即为达标水进行回用。

实施例2

一种适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法，该方法包括：

(1)以氧化钙和/或氢氧化钙中和处理含硫酸根废水；具体是在含硫酸根废水中加入氧化钙或氢氧化钙，不断搅拌并测定pH值，使废水的pH为6.5；将沉淀去除；将沉淀进行水洗、压滤得到硫酸钙产品；去除沉淀的废水即为氧化钙中和处理含硫酸根酸洗废水后的酸洗废水。

(2)如果不是即时所用废水，需要测定废水的pH值，当pH大于8.5时，调整pH小于等于ph8.5；

(3)在废水中加入碳酸钠，并不断搅拌，加入碳酸钠的同时即时测定pH值，当pH值为9.2-9.5时，停止加入；

由于在废水中加入了氧化钙，并且废水中有硫酸根离子的存在，因此，会有硫酸钙沉淀，但是，硫酸钙属于微溶，虽然溶解度极低，但是溶解的硫酸钙对于反渗透膜和纳滤膜来说就是一个大的问题，微溶的硫酸钙会在使用过程中对反渗透膜和超滤膜造成堵塞，而通常，硫酸钙对反渗透膜和纳滤膜的堵塞后是不容易进行清洗的，因此，本申请加入碳酸钠，将废水中的微溶的硫酸钙转变为不溶的碳酸钙，从而降低废水中硫酸钙的浓度。

(4)过滤去除沉淀；

(5)去除沉淀后的废水采用分离膜进行过滤，在分离膜的通量小于初始通量的80％时，对分离膜进行清洗；分离膜的清洗采用5％硫代硫酸钠钠清洗，然后再水洗。具体的，在针对分离膜进行清洗时，采用循环清洗方式，具体是将分离膜的进水口和浓水出水口之间形成循环回路进行清洗，利用清洗液由其进水口进入，然后由浓水出水口流出反复对分离膜的膜孔上负载的硫酸钙进行清洗。过滤时，将待过滤的废水中的30％返回至步骤(3)中循环，助于过滤。

(6)过滤后得到的滤液即为达标水进行回用。

在针对上述的分离膜进行清洗时，采用循环清洗方式，具体是将分离膜的进水口和浓水出水口之间形成循环回路进行清洗，利用清洗液由其进水口进入，然后由浓水出水口流出反复对分离膜的膜孔上负载的硫酸钙进行清洗。

对比例1

将含硫酸根废水经过氧化钙或氢氧化钙处理后，直接采用分离膜进行分离处理。

对比结果见下表：

处理能力	实施例1	实施例2	对比例1
				0天	1立方米/小时	1立方米/小时	1立方米/小时
1天	0.98立方米/小时	0.96立方米/小时	0.82立方米/小时
				3天	0.95立方米/小时	0.92立方米/小时	0.73立方米/小时
5天	0.91立方米/小时	0.88立方米/小时	0.67立方米/小时
				10天	0.85立方米/小时	0.86立方米/小时	0.48立方米/小时
20天	0.69立方米/小时	0.68立方米/小时	0.2立方米/小时

在本申请中的上述各实施例中，最初使用的单根反渗透膜的处理效率在1立方米/小时，经过一段时间后，实施例1和实施例2中的反渗透膜的处理效率均降低，但是采用常规方法的分离膜的降低速率更快，幅度更大。

采用上述的方式对反渗透膜进行清洗后：

实施例1中的反渗透膜的处理能力恢复为0.95立方米/小时；

实施例2中的反渗透膜的处理能力恢复为0.90立方米/小时。

通过采用本发明的上述方法，均可以得到达到国家排放标准的处理水，处理水能够进行中水回用。

采用本申请的方法，能够延长分离膜使用寿命2-3个月。

同时上述实施例中，由于采用了特别的针对反渗透膜和纳滤膜的清洗方式，使得这两种膜能够反复使用，这样就降低了企业在解决废水处理中对反渗透膜和纳滤膜的投入成本，提高了企业对酸洗废水处理的。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法，其特征在于，该方法包括：

根据经钙盐处理后的含硫酸根废水中钙离子的含量，加入适量碳酸钠，并去除沉淀；

对去除沉淀后的废水采用分离膜进行过滤，并在分离膜的通量小于初始通量80%时对所用分离膜进行清洗。

2.根据权利要求1所述适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法，其特征在于，该方法具体包括：

（1）采用氧化钙和/或氢氧化钙中和处理含硫酸根废水；

（2）测定废水的pH值，当pH大于8.5时，调整pH小于等于ph8.5；

（3）在废水中加入碳酸钠，并不断搅拌，加入碳酸钠的同时即时测定pH值，当pH值为9.2-9.5时，停止加入；

（4）过滤去除沉淀；

（5）去除沉淀后的废水采用分离膜进行过滤，并在分离膜的通量小于初始通量80%时对分离膜进行清洗；

（6）过滤后得到的滤液即为达标水进行回用。

3.根据权利要求1所述适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法，其特征在于，在步骤（5）进行过滤时，将待过滤的废水中的30%返回至步骤（3）中循环。

4.根据权利要求1所述适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法，其特征在于，所述步骤（5）所用分离膜的清洗方式为：采用清洗液循环清洗。

5.根据权利要求4所述适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法，其特征在于，所述循环清洗为在分离膜的进水口和浓水出水口之间形成循环回路进行清洗。

6.根据权利要求1或2或4所述适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法，其特征在于， 所述分离膜采用质量浓度为1~5%的硫代硫酸钠钠溶液清洗。

7.根据权利要求5所述适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法，其特征在于，在采用硫代硫酸钠钠溶液对分离膜进行清洗后，再用水洗。

8.根据权利要求1或2或5所述适用于含硫酸根废水处理用分离膜的维护方法，其特征在于，所述分离膜为反渗透膜或纳滤膜。