CN203545742U

CN203545742U - 带有管式膜过滤组件的工业废水处理装置

Info

Publication number: CN203545742U
Application number: CN201320674632.7U
Authority: CN
Inventors: 陈伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2023-10-29

Abstract

带有管式膜过滤组件的电镀废水处理装置，包括处理水池，处理水池中装置浸没式膜过滤组件，膜过滤组件分别与管道输送系统连接，处理水池中还安装有曝气装置，所述膜过滤组件由管式膜过滤单元构成，所述管式膜过滤单元外围有一个敞开式框架，框架面上密封装置管式过滤膜，框架上有出水管。所述各管式膜过滤单元相互平行。所述各管式膜过滤单元的出水管通过框架相通连接构成总出水管。各管式膜过滤单元的出水管通过集水管与自吸水泵连接。总出水管上安装有水质分析仪。本实用新型工作效率高，运行能耗低，占地面积小，适用于半导体电镀、化学镀等生产过程中产生的含有重金属离子废水的回收处理。

Description

带有管式膜过滤组件的工业废水处理装置

技术领域

本实用新型涉及工业污水处理设备，尤其涉及带有管式膜过滤组件的工业废水处理装置，适用于电镀、化学镀、半导体封装等生产过程中产生的含有重金属离子废水的回收处理。

背景技术

电镀、化学镀、半导体封装等工业都是十分依赖水资源的行业，也是高耗水、高污染的行业，尤其在水资源有限、水环境污染日益加剧的情形下，限水、缺水、治水对企业的生产营运产生巨大压力。因此，对这些生产企业节约用水以及污染的有效治理的研究与实践，有助于提升用水效益，降低用水成本，减轻环境污染。目前，节约用水、中水回用、废水的回收利用已成为这些业者应对上述情况的重要措施，特别是废水的回收利用，既能减少对水资源的需求，又能降低生产成本，同时也减少对环境的污染。

在半导体封装过程中需要使用电镀工艺。芯片在电镀后要进行清洗，该过程中会产生电镀清洗废水。由于电镀中使用到一些金属，因此电镀清洗废水中会存在金属离子的排放，如钛（Ti）、铬（Cr）、铅（Pb）、锡（Sn）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、铝（Al）等。在电镀或化学镀生产中镀件清洗根据不同需要，选择的镀液也不同。因此，其主要污染物为：酸和碱、及Ti、Cr、Pb、Sn、Ni、Cu、Zn、Al等金属离子，表面活性剂和光亮剂等。上述废水水质详见表1：

表1：废水水质

表1中，SS为固体悬浮物浓度值，COD_Cr为化学需氧量。从表1可见，三部分废水水质很复杂，尤其是高浓度的重金属离子及高浓度的极细悬浮颗粒很难去除，这类废水毒性较大，有些还含致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类危害极大。因此，对上述废水必须认真进行回收处理，做到消除或减少其对环境的污染。

在现有技术中，含重金属离子的废水处理目前大多采用化学还原、沉淀、吸附、微电解、蒸发以及离子交换等方法，这些传统的废水处理工艺中，(1)需要使用大剂量的氢氧化钠、絮凝剂等，处理过程中产生大量的有害重金属污泥；(2)处理系统占地面积大，流程繁琐；(3)操作复杂，由于这部分生产废水水质不稳定，导致出水水质不稳定，从而无法直接回收利用水资源。现有技术中，也有涉及膜过滤法处理电镀废水的专利，其名称为《电镀废水处理零排放的膜分离方法》，申请号为03157655.9，其公开号为CN1590322，公开日为2005年3月9日。该专利公开的电镀废水处理方法采用一级纳滤膜过滤，二级苦咸水反渗透膜过滤，三级海水反渗透膜过滤，流程繁琐，运行能耗很高，水的回用率较低，仅为70%左右。在本申请人的另一份名称为《一种纳滤法处理电镀废水的清洁生产方法》，申请号为200610096133.9，其公开号为CN1935678，公开日为2007年3月28日的专利申请中，主要采用了国际先进的纳滤膜对二价以上金属离子进行截留浓缩，膜透过液直接回用于镀件漂洗，运行费用比之前的方法有所降低，流程简单，操作方便，投资小，但是纳滤膜过滤的操作压力为1.8～2.2MPa，运行能耗较高。

上述的水处理方法存在着处理设施结构庞大复杂、占地面积大、投资和运行能耗高的问题，而且处理过程通常需添加多种化学药剂，以实现金属离子沉淀和固体颗粒絮凝沉淀，从而在处理过程中产生大量有害污泥。而近年的膜法处理电镀废水，其选用的膜过滤系统主要为反渗透、纳滤系统，需要加压过滤，运行能耗高，维护费用高。

实用新型内容

本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种带有管式膜过滤组件的工业废水处理装置，能有效去除电镀、化学镀、半导体封装等生产过程中产生的含有重金属离子废水中的各种杂质，真正实现废水资源化，而且水的回用率高，运行能耗低，处理系统占地小、安全、可靠。

本实用新型的技术方案如下：

带有管式膜过滤组件的电镀废水处理装置，其包括处理水池，处理水池中装置浸没式膜过滤组件，膜过滤组件分别与管道输送系统连接，处理水池中还安装有曝气装置，所述膜过滤组件由管式膜过滤单元构成，所述管式膜过滤单元外围有一个敞开式框架，框架面上密封装置管式过滤膜，框架上有出水管。

进一步的：

所述各管式膜过滤单元相互平行。

所述各管式膜过滤单元的出水管通过框架相通连接构成总出水管。

所述各管式膜过滤单元的出水管通过集水管与自吸水泵连接。

所述总出水管上安装有水质分析仪。

所述曝气装置由膜过滤组件下方安装的带有曝气孔的曝气管与鼓风机输出端的压力气连接构成。

本实用新型的有益技术效果是：

1、回收水质完全达到和优于国家关于《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)、《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)标准，可直接回用作生产洗涤用水、厂区绿化、消防补充用水、冷却塔补充用水等；2、管式膜过滤装置具有物理截留或截留筛分效应，其平均孔径膜的过滤孔径为0.1μm～5μm，管式膜流道10mm～25mm，材料为耐化学性很强的陶瓷、PE等有机膜，能有效地截留较小的固体组分；3、抽吸式过滤，采用自外向内的外压式过滤，过滤时跨膜压差小于20KPa，运行能耗低；4、膜通量大，采用曝气的方式在膜表面的平行方向形成气水流，而污水在膜的垂直方向过滤出水，这样可以有效膜面的清洁度，膜通量大而稳定，单位面积内膜通量是纳滤、反渗透的5～10倍；5、产水率高，由于膜组件经过工艺改良为浸没式，其抗污染能力大大增强，不需要反冲洗，且排污周期长，产水率大于98%；6、浓缩后的污泥无毒、无害，易处理。7、系统占地面积小，由于其采用浸没式结构，设备占地面积小，设备紧凑，易自控，可连续操作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，将生产车间收集池1中待处理的上述电镀废水泵入到浸没式管式膜处理装置的处理水池5中，在输送管道2中加入氢氧化钠或氢氧化钾，其添加量根据车间排放出的重金属离子浓度添加，由于车间收集池排放废水浓度固定，因此添加量固定，经过离心式提升泵3搅拌混合后，重金属离子与氢氧根发生反应，生成不溶于水的固体颗粒，然后进入处理水池5中，在处理水池5中安装过滤器件，过滤器件为浸没于废水中的膜过滤组件10。膜过滤组件10内装置一系列平行的管式膜过滤单元9，各管式膜过滤单元9的外围有一个敞开式框架，框架面上密封装置管式过滤膜，框架上有出水管11，12为膜过滤组件10的总出水管，其与各管式膜过滤单元9的出水口通过框架相通连接。

在膜过滤组件10的下方安装有带有曝气孔的曝气管6，曝气管6与鼓风机4输出端的压力气连接，构成曝气装置。利用曝气装置产生的大量气泡在处理水池5中引起上升的气水流，利用其气水流上升的剪切力冲刷过滤膜表面上的过滤污物，以维持过滤膜的稳定过滤膜通量，由于采用管式膜过滤，过滤膜的堵塞可能性低，故不需反冲洗。

7为过滤后的浓缩污水的排污管道，排出后利用压滤的办法压滤成泥饼后填埋。各管式膜过滤组件的过滤出水采用抽吸过滤，由自吸水泵8通过总出水管12与膜过滤组件10的出水管11连接，抽出的出水经过在线的水质分析仪13分析，合格的出水直接回用，不合格的水回到处理水池中重复处理。

在本实施例中，采用某半导体公司封装工序中的电镀废水，废水水质如表2中所示，具有高固体含量、高有机物含量、含重金属离子的特征。

本实用新型的工作过程通过如下：车间的收集池收集生产废水，在运输管道中加入氢氧化钠或氢氧化钾，经过离心式提升泵搅拌令其充分反应生成不溶于水的氢氧化物沉淀，然后将反应后的水通过进水管进入处理水池，启动自吸水泵，各管式膜过滤组件以抽吸过滤的方式进行过滤，过滤后的水经过出水管汇入总出水管，由自吸水泵抽出，抽出的出水经过在线的水质分析仪分析，合格的出水直接回用，不合格的水回到处理水池中重复处理。同时利用曝气装置产生的大量气泡在处理水池中引起上升的气水流，利用其气水流上升的剪切力冲刷过滤膜表面上的过滤污物。过滤后的浓缩污水经排污管道排出后压滤成泥饼后填埋。

浸没式管式膜过滤设备所用的处理膜是浸没式管式PE膜，其过滤孔径为0.1μm，操作压力小于20KPa，管式膜流道10mm～25mm，可有效去除上述废水中悬浮物及绝大部分有机物杂质，上述废水在经过浸没式管式膜过滤单元过滤后出水的水质列于表2中。

表2上述封装电镀废水及出水的水质

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下，可以做出其他改进和变化。

Claims

1.一种带有管式膜过滤组件的工业废水处理装置，其包括处理水池（5），处理水池（5）中浸没装置有膜过滤组件（10），膜过滤组件（10）分别与管道输送系统连接，处理水池（5）中还安装有曝气装置，其特征在于：所述膜过滤组件（10）由管式膜过滤单元（9）构成，所述管式膜过滤单元（9）外围有一个敞开式框架，框架面上密封装置管式过滤膜，框架上有出水管（11）。

2.按权利要求1所述带有管式膜过滤组件的工业废水处理装置，其特征在于：所述管式膜过滤单元（9）的材料为陶瓷或PE。

3.按权利要求1所述带有管式膜过滤组件的工业废水处理装置，其特征在于：所述各管式膜过滤单元（9）相互平行。

4.按权利要求1所述带有管式膜过滤组件的工业废水处理装置，其特征在于：所述各管式膜过滤单元（9）的出水管（11）通过框架相通连接构成总出水管（12），并与自吸水泵（8）连接。

5.按权利要求4所述带有管式膜过滤组件的工业废水处理装置，其特征在于：所述总出水管（12）上安装有水质分析仪（13）。

6.按权利要求1所述带有管式膜过滤组件的工业废水处理装置，其特征在于：所述曝气装置由膜过滤组件下方安装的带有曝气孔的曝气管（6）与鼓风机（4）输出端的压力气连接构成。