CN110386699A - 一种采用管式膜的废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用管式膜的废水处理装置，包括加碱调节pH的浓缩水池、管式膜组件、产水箱、原水管路和产水管路；废水经由废水收集管路输送至浓缩水池，浓缩水池通过原水管路连通至管式膜组件，原水管路上安装有循环泵，管式膜组件包含产水出口，产水出口通过产水管路连通至产水箱，产水管路上且靠近管式膜组件的位置设置有抽水泵，循环泵与抽水泵配合使用,并都作用于管式膜组件；产水管路上还并联设置有清洗管式膜组件的反冲洗组件；管式膜组件上还设置有回流口，回流口上连接有回流管路，回流管路的远端延伸至浓缩水池，形成强制浓缩循环。该装置节省耗电量，能够降低装置的运行成本。

Description

一种采用管式膜的废水处理装置

技术领域

本发明属于污水处理领域，特别涉及一种废水处理装置。

背景技术

水环境主要由地表水环境和地下水环境两部分组成。地表水环境包括河流、湖泊、水库、海洋、池塘、沼泽、冰川等，地下水环境包括泉水、浅层地下水、深层地下水等。水环境是构成环境的基本要素之一，是人类社会赖以生存和发展的重要场所，也是受人类干扰和破坏最严重的领域。水环境的污染和破坏已成为当今世界主要的环境问题之一，因而对于废水的排放也有了一定的排放标准。

废水处理就是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以达到废水回收、复用，充分利用水资源。废水处理一般可分为三级，一级处理多采用物理法，主要从废水中去除呈悬浮状态的固体污染物；二级处理主要大幅度地去除废水中的有机污染物；三级处理任务是进一步处理二级处理未能去除的污染物，三级处理和高级处理是同义词，但又不完全一致，高级处理往往以废水回收、复用为目的，耗资较大，管理也较复杂，但是能充分利用水资源。目前关于废水处理(例如含镍废水)的工艺都比较复杂，过程步骤比较繁琐，整个处理工序所涉及的设备装置较多，每道工序必须操作稳定才能保证整个废水处理的稳定性，人力成本、时间成本、空间位置都消耗巨大。

专利CN201620022150.7公开了化学镍废水处理系统，包括筛滤器、调节池、第一PH调节塔、破络池、第二PH调节塔、混凝池、絮凝池、和压滤机；筛滤器的进液口通过进液管与废水池连接；筛滤器通过管道连接到调节池内；调节池通过进液泵连接于第一PH调节塔；第一PH调节塔的顶部进液口通过管道连接至酸液储罐的出液口处，管道上设置有出液阀；第一PH调节塔的出液口通过管道连接至破络池；破络池的顶部通过进气管连接有曝气机，通过设置有出液阀的管道连接有双氧水储罐；破络池的出液口经过管道与第二PH调节塔相连。上述发明通过多个处理环节对含镍废水进行化学处理，最后将处理达标的废水进行排放，产生的污泥进行压榨、脱水，成为泥饼定点堆放、定期外运和收回，但是上述专利的工序结构复杂，成本高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种采用管式膜的废水处理装置，该装置适用于含镍/铜废水，无需经过混凝、絮凝、沉淀等物化装置的处理，能够产生具有使用价值的泥饼，无二次污染，能够实现达标排放，并且产出净水给后续设备回用，且通过在管式膜的产水管处设置抽水泵，使设置在管式膜的进水管处的循环泵能够减轻负担，进而能够降低成本。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下:

一种采用管式膜的废水处理装置，包括加碱调节pH的浓缩水池、管式膜组件、产水箱、原水管路和产水管路；废水经由废水收集管路输送至所述浓缩水池，所述浓缩水池通过原水管路连通至管式膜组件，所述原水管路上安装有循环泵，管式膜组件包含产水出口，所述产水出口通过产水管路连通至所述产水箱，所述产水管路上且靠近所述管式膜组件的位置设置有抽水泵，所述抽水泵与所述循环泵配合使用，并都作用于所述管式膜组件；所述产水管路上还并联设置有清洗所述管式膜组件的反冲洗组件；所述管式膜组件上还设置有回流口，所述回流口上连接有回流管路，回流管路的远端延伸至所述浓缩水池，形成强制循环。

在本发明中，废水(主要含镍/铜)，在浓缩水池中经过碱处理调pH，将废水中的镍离子、铜离子等碱性离子在浓缩水池中进行初步浓缩处理，预处理后的废水经循环泵输送进管式膜组件中，利用膜的选择性，拦截废水中的Ni(OH)2、Cu(OH)2等化合物，使含镍/铜废水浓缩经回流管路回流至浓缩水池中，由于抽水泵的作用可以减轻循环泵的负担；其中，循环泵是大功率泵，会产生5-8倍的流速，并且形成强制循环，而设置抽水泵，相当于在产水出口施加拉力，使管式膜组件内部形成负压，增加废水进口和产水出口的压差，使循环泵可以用较小的驱动力将废水输送至管式膜组件中，也能增加产水出口的净水产水量，节省耗电量，进而能够降低整个装置的运行成本；与不增加抽水泵相比能够产生5-8倍的能耗差；另外，经管式膜组件处理得到的不含镍铜等金属化合物的净水则从产水出口中流到产水箱中，无需经过混凝、絮凝、沉淀等物化装置的处理，产生的少量污泥可以变成有价值的资源合理使用，无二次污染。

具体地，所述浓缩水池底部设有污泥出口，所述污泥出口上连接有污泥管路，所述浓缩水池通过所述污泥管路连通至压滤机，所述污泥管路上设有气动隔膜泵，所述压滤机上设有压滤液出口，且压滤液出口上连接有压滤液回收管道，所述压滤机经由压滤液回收管道连通至浓缩水池。气动隔膜泵将浓缩水池底部的污泥(主要含Ni(OH)2、Cu(OH)2等)输送到压滤机中,由压滤机处理后得到的泥饼作为资源给相关机构合法处理，通常压滤机会采用板框压滤机，也可以是其他压滤机。

具体地，所述反冲洗组件包括空气压缩机、反洗阀、反洗管路和反洗柱；所述空气压缩机通过所述反洗管路与所述反洗柱连通，所述反洗阀设置在反洗管路上且仅在反洗时打开，所述反洗柱连接在所述产水管路上，所述产水管路上还设有产水阀，所述产水阀位于所述抽水泵和所述反洗柱之间，所述空气压缩机上设有压缩空气进口。装置运行一段时间(可以进行设定)，先停下循环泵，打开反洗阀，空气经空气压缩机压缩，进入反冲洗组件中，然后推动净水依次经过反洗柱、产水管路、产水阀到达管式膜组件，对管式膜组件进行清洗，清洗后的反冲洗水流经回流管路至浓缩水池。其中，反洗阀可以是电动阀。

具体地，该装置还包括第一药洗水箱和第二药洗水箱，且二者内均加有药洗剂；所述回流管路上并联有浓水总管路，所述浓水总管路上分别并联连通有第一浓水管路和第二浓水管路，所述第一浓水管路和所述第二浓水管路分别连通至所述第一药洗水箱和第二药洗水箱；所述第一浓水管路和第二浓水管路上分别设有第一浓水阀和第二浓水阀，且第一浓水阀和第二浓水阀都只在药洗时打开，并且相互切换使用；该装置中的管式膜组件可以用药洗进行清洗，洗去管式膜组件上残留的金属化合物，第一药洗水箱和第二药洗水箱内的药洗剂通常采用一个加酸一个加碱，而且酸洗和碱洗不同时使用。

所述产水管路上还并联有清洗水管路，且所述清洗水管路依次连通至第一药洗水箱和第二药洗水箱；所述清洗水管路上设有药洗产水阀，所述药洗产水阀只在药洗时打开，并与所述产水阀相互切换；

该装置还包括药洗进水管路，所述第一药洗水箱和所述第二药洗水箱的出水口分别通过管道并联在所述药洗进水管路上，所述药洗进水管路将第一药洗水箱和第二药洗水箱连接至原水管路上，所述药洗进水管路上设置有清洗泵；清洗泵将第一药洗水箱内的药洗水，或者第二药洗水箱内的药洗水输送到管式膜组件内进行清洗管式膜组件。

所述第一药洗水箱和所述第二药洗水箱的出水口处还分别设置有第一药洗出水阀和第二药洗出水阀，且二者相互切换使用，即第一药洗出水阀和第二药洗出水阀虽然只在药洗时打开，但是二者不会同时打开。

从管式膜组件中，经回流口流出的浓水(含镍/铜)会经药洗总管路分别进入第一清药洗水箱和第二药洗水箱，在药洗水箱内与药洗剂混合，再经清洗泵和药洗进水管路输送到管式膜组件内，形成循环药洗。

其中，药洗剂为碱、酸或氧化剂。

具体地，所述药洗进水管路上设有药洗进水阀；所述药洗进水阀和所述清洗泵之间且靠近药洗进水阀处设置有药洗止回阀。药洗进水阀在循环药洗时打开，药洗回止阀能够防止药洗水倒流，从而保护清洗泵。

具体地，所述产水管路上还并联连通有排空管路，所述排空管路上设置有只在排气时打开的排空阀，所述排空管路远端延伸至所述产水箱。在装置开始运行时，要先打开排空阀，再缓慢启动循环泵，进行排气，一般排气一段时间，例如排气30秒，后关闭排空阀，然后打开产水阀，关闭药洗产水阀；通常在每次对管式膜组件进行清洗后也要排气。

具体地，所述反洗管路上还并联连接有净水产水管路，所述净水产水管路的远端延伸至所述产水箱，所述净水产水管路上设有在反洗时关闭的净水产水阀。在正常产水时，反洗阀是关闭的，产水阀、净水产水阀打开，从产水口流出的净水依次流经抽水泵、产水管路、产水阀、反洗柱、净水产水阀流至产水箱中，而在进行反冲洗时要关闭净水产水阀，防止空气从净水产水管路流到产水箱。

具体地，所述回流管路上设有浓水调节阀，用来控制浓水流量，而且在进行药洗时要关闭浓水调节阀。

本发明的优势在于：

相比于现有技术，本发明所提供的采用管式膜的废水处理装置，该装置适用于含镍/铜废水，无需经过混凝、絮凝、沉淀等物化装置的处理，能够产生具有使用价值的泥饼，无二次污染，能够实现达标排放，并且产出净水给后续设备回用，且通过在管式膜的产水管处设置抽水泵，使设置在管式膜的进水管处的循环泵能够减轻负担，减少了5-8倍的能耗，进而能够降低成本。

附图说明

图1是本发明所实施的采用管式膜的废水处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的技术方案如下：

如图1，本发明所实施的采用管式膜的废水处理装置，包括加碱调节pH的浓缩水池1、管式膜组件2、产水箱3、原水管路和产水管路；废水经由废水收集管路输送至浓缩水池1，浓缩水池1通过原水管路连通至管式膜组件2，原水管路上安装有循环泵4，管式膜组件2包含产水出口，产水出口通过产水管路连通至产水箱3，产水管路上且靠近管式膜组件2的位置设置有抽水泵5，抽水泵5与循环泵4配合使用，并都作用于管式膜组件2；产水管路上还并联设置有清洗管式膜组件2的反冲洗组件6；管式膜组件2上还设置有回流口，回流口上连接有回流管路，回流管路的远端延伸至浓缩水池1，形成强制循环。

在本发明中，废水(主要含镍/铜)，在浓缩水池1中经过碱处理调pH，将废水中的镍离子、铜离子等碱性离子在浓缩水池中进行初步浓缩处理，预处理后的废水经循环泵4输送进管式膜组件2中，利用膜的选择性，拦截废水中的Ni(OH)2、Cu(OH)2等化合物，使含镍/铜废水浓缩经回流管路回流至浓缩水池1中，由于抽水泵5的作用可以减轻循环泵4的负担；其中，循环泵4是大功率泵，会产生5-8倍的流速，并且形成强制循环，而设置抽水泵5，相当于在产水出口施加拉力，使管式膜组件2内部形成负压，增加废水进口和产水出口的压差，使循环泵4可以用较小的驱动力将废水输送至管式膜组件2中，也能增加产水出口的净水产水量，节省耗电量，进而能够降低整个装置的运行成本；与不增加抽水泵5相比能够产生5-8倍的能耗差；另外，经管式膜组件2处理得到的不含镍铜等金属化合物的净水则从产水出口中流到产水箱3中，无需经过混凝、絮凝、沉淀等物化装置的处理，产生的少量污泥可以变成有价值的资源合理使用，无二次污染。

在本实施例中，浓缩水池1底部设有污泥出口，污泥出口上连接有污泥管路，浓缩水池1通过污泥管路连通至压滤机7，污泥管路上设有气动隔膜泵71，压滤机7上设有压滤液出口，且压滤液出口上连接有压滤液回收管道，压滤机7经由压滤液回收管道连通至浓缩水池1。气动隔膜泵71将浓缩水池1底部的污泥(主要含Ni(OH)2、Cu(OH)2等)输送到压滤机中,由压滤机7处理后得到的泥饼作为资源给相关机构合法处理，通常压滤机7会采用板框压滤机，也可以是其他压滤机。

在本实施例中，反冲洗组件6包括空气压缩机61、反洗阀62、反洗管路和反洗柱63；空气压缩机61通过反洗管路与反洗柱63连通，反洗阀62设置在反洗管路上且仅在反洗时打开，反洗柱63连接在产水管路上，产水管路上还设有产水阀V1，产水阀V1位于抽水泵5和反洗柱63之间，空气压缩机61上设有压缩空气进口。装置运行一段时间(可以进行设定)，先停下循环泵4，打开反洗阀V1，空气经空气压缩机61压缩，进入反冲洗组件6中，然后推动净水依次经过反洗柱63、产水阀V1、产水管路、抽水泵5，到达管式膜组件2，对管式膜组件2进行清洗，清洗后的反冲洗水流经回流管路至浓缩水池1。其中，反洗阀62可以是电动阀。

在本实施例中，该装置还包括第一药洗水箱81和第二药洗水箱82，且二者内均加有药洗剂；回流管路上并联有浓水总管路，浓水总管路上分别并联连通有第一浓水管路和第二浓水管路，第一浓水管路和第二浓水管路分别连通至第一药洗水箱81和第二药洗水箱82；第一浓水管路和第二浓水管路上分别设有第一浓水阀V2和第二浓水阀V3，且第一浓水阀V2和第二浓水阀V3都只在药洗时打开，并且相互切换使用；该装置中的管式膜组件2可以用药洗进行清洗，洗去管式膜组件2上残留的金属化合物，第一药洗水箱81和第二药洗水箱82内的药洗剂通常采用一个加酸一个加碱，而且酸洗和碱洗不同时使用。

产水管路上还并联有清洗水管路，且清洗水管路依次连通至第一药洗水箱81和第二药洗水箱82；清洗水管路上设有药洗产水阀V4，药洗产水阀V4只在药洗时打开，并与产水阀V1相互切换；

该装置还包括药洗进水管路，第一药洗水箱81和第二药洗水箱82的出水口分别通过管道并联在药洗进水管路上，药洗进水管路将第一药洗水箱81和第二药洗水箱82连接至原水管路上，药洗进水管路上设置有清洗泵83；清洗泵83将第一药洗水箱81内的药洗水，或者第二药洗水箱82内的药洗水输送到管式膜组件2内进行清洗管式膜组件2。

第一药洗水箱81和第二药洗水箱82的出水口处还分别设置有第一药洗出水阀V5和第二药洗出水阀V6，且二者相互切换使用，即第一药洗出水阀V5和第二药洗出水阀V6虽然只在药洗时打开，但是二者不会同时打开。

从管式膜组件2中，经回流口流出的浓水(含镍/铜)会经药洗总管路分别进入第一清药洗水箱81和第二药洗水箱82，在药洗水箱内与药洗剂混合，再经清洗泵83和药洗进水管路输送到管式膜组件2内，形成循环药洗。

其中，药洗剂为碱、酸或氧化剂。

在本实施例中，药洗进水管路上设有药洗进水阀V7；药洗进水阀V7和清洗泵83之间且靠近药洗进水阀V7处设置有药洗止回阀V8。药洗进水阀V7在循环药洗时打开，药洗回止阀V8能够防止药洗水倒流，从而保护清洗泵83。

在本实施例中，产水管路上还并联连通有排空管路，排空管路上设置有只在排气时打开的排空阀V9，排空管路远端延伸至产水箱3。在装置开始运行时，要先打开排空阀V9，再缓慢启动循环泵4，进行排气，一般排气一段时间，例如排气30秒，后关闭排空阀V9，然后打开产水阀V1，关闭药洗产水阀V4；通常在每次对管式膜组件2进行清洗后也要排气。

在本实施例中，反洗管路上还并联连接有净水产水管路，净水产水管路的远端延伸至产水箱3，净水产水管路上设有在反洗时关闭的净水产水阀V10。在正常产水时，反洗阀62是关闭的，产水阀V1、净水产水阀V10打开，从产水口流出的净水依次流经抽水泵5、产水管路、产水阀V1、反洗柱63、净水产水阀V10流至产水箱3中，而在进行反冲洗时要关闭净水产水阀V10，防止空气从净水产水管路流到产水箱3。

在本实施例中，回流管路上设有浓水调节阀V11，用来控制浓水流量，而且在进行药洗时要关闭浓水调节阀V11。

本发明的优势在于：

相比于现有技术，本发明所实施的采用管式膜的废水处理装置，该装置适用于含镍/铜废水，无需经过混凝、絮凝、沉淀等物化装置的处理，能够产生具有使用价值的泥饼，无二次污染，能够实现达标排放，并且产出净水给后续设备回用，且通过在管式膜的产水管处设置抽水泵，使设置在管式膜的进水管处的循环泵能够减轻负担，减少了5-8倍的能耗，进而能够降低成本。

以上列举了本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种采用管式膜的废水处理装置，其特征在于，包括加碱调节pH的浓缩水池、管式膜组件、产水箱、原水管路和产水管路；废水经由废水收集管路输送至所述浓缩水池，所述浓缩水池通过原水管路连通至管式膜组件，所述原水管路上安装有循环泵，管式膜组件包含产水出口，所述产水出口通过产水管路连通至所述产水箱，所述产水管路上且靠近所述管式膜组件的位置设置有抽水泵，所述抽水泵与所述循环泵配合使用，并都作用于所述管式膜组件；所述产水管路上还并联设置有清洗所述管式膜组件的反冲洗组件；所述管式膜组件上还设置有回流口，所述回流口上连接有回流管路，回流管路的远端延伸至所述浓缩水池，形成强制循环。

2.如权利要求1所述的采用管式膜的废水处理装置，其特征在于，所述浓缩水池底部设有污泥出口，所述污泥出口上连接有污泥管路，所述浓缩水池通过所述污泥管路连通至压滤机，所述污泥管路上设有气动隔膜泵，所述压滤机上设有压滤液出口，且压滤液出口上连接有压滤液回收管道，所述压滤机经由压滤液回收管道连通至浓缩水池。

3.如权利要求1所述的采用管式膜的废水处理装置，其特征在于，所述反冲洗组件包括空气压缩机、反洗阀、反洗管路和反洗柱；所述空气压缩机通过所述反洗管路与所述反洗柱连通，所述反洗阀设置在反洗管路上且仅在反洗时打开，所述反洗柱连接在所述产水管路上，所述产水管路上还设有产水阀，所述产水阀位于所述抽水泵和所述反洗柱之间，所述空气压缩机上设有压缩空气进口。

4.如权利要求3所述的采用管式膜的废水处理装置，其特征在于，该装置还包括第一药洗水箱和第二药洗水箱，且二者内均加有药洗剂；所述回流管路上并联有浓水总管路，所述浓水总管路上分别并联连通有第一浓水管路和第二浓水管路，所述第一浓水管路和所述第二浓水管路分别连通至所述第一药洗水箱和第二药洗水箱；所述第一浓水管路和第二浓水管路上分别设有第一浓水阀和第二浓水阀，且第一浓水阀和第二浓水阀都只在药洗时打开，并且相互切换使用；

所述产水管路上还并联有清洗水管路，且所述清洗水管路依次连通至第一药洗水箱和第二药洗水箱；所述清洗水管路上设有药洗产水阀，所述药洗产水阀只在药洗时打开，并与所述产水阀相互切换；

该装置还包括药洗进水管路，所述第一药洗水箱和所述第二药洗水箱的出水口分别通过管道并联在所述药洗进水管路上，所述药洗进水管路将第一药洗水箱和第二药洗水箱连接至原水管路上，所述药洗进水管路上设置有清洗泵；

所述第一药洗水箱和所述第二药洗水箱的出水口处还分别设置有第一药洗出水阀和第二药洗出水阀，且二者相互切换使用。

5.如权利要求4所述的采用管式膜的废水处理装置，其特征在于，所述药洗剂为碱、酸或氧化剂。

6.如权利要求4所述的采用管式膜的废水处理装置，其特征在于，所述药洗进水管路上设有药洗进水阀；所述药洗进水阀和所述清洗泵之间且靠近药洗进水阀处设置有药洗止回阀。

7.如权利要求1所述的采用管式膜的废水处理装置，其特征在于，所述产水管路上还并联连通有排空管路，所述排空管路上设置有排空阀，所述排空管路远端延伸至所述产水箱。

8.如权利要求4所述的采用管式膜的废水处理装置，其特征在于，所述反洗管路上还并联连接有净水产水管路，所述净水产水管路的远端延伸至所述产水箱，所述净水产水管路上设有在反洗时关闭的净水产水阀。

9.如权利要求1所述的采用管式膜的废水处理装置，其特征在于，所述回流管路上设有浓水调节阀。