[发明专利]含重金属废水处理与回用方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及含重金属废水处理与回用方法及设备，是一种重金属废水管式膜处理废水的方法及设备。

背景技术：

重金属废水中通常含有对环境污染非常严重的物质如镉、锌、铜、铅，镍、铁、铬等重金属及硅、砷、磷、氟、氰化物等溶解固形物和大量的钙镁结垢离子，现阶段重金属废水的物化处理基本上都是传统的物化法处理重力沉淀后排放；但其存在处理效果不稳定，经常随进水水质波动而变化，受温度影响较大(温度升高不利于沉淀)，而且需要投加絮凝剂等聚合物；传统的物化法在系统开始过滤阶段需要长时间调整才能达到稳定效果，需要进一步过滤器后处理才能达到处理效果。例如：在现有技术中，申请号为ZL200710106019.4、名称为《一种含重金属离子废水处理和优质回用的方法和设备》的专利申请技术，也应用到膜来对重金属废水进行回收利用，但存在的问题是：1.主要是通过重金属螯合剂与重金属反应，有部分形成小分子的重金属螯合物而溶于水，将透过微滤装置污染后续的净化膜，费时，且成本高；2.需要静态反应器，投资较大，运行操作也较复杂；3.用碱液调节PH值，运行费用高；4.很难去除重金属废水中的COD；5.需要经过固液分离装置(斜板沉淀池、压滤装置或者PE分离主机)来沉淀大颗粒后，在通过微滤装置进行过滤，才能到下一步优化回用，运行时间长；6.需要足够大反应池和沉淀池来保证重金属螯合物的反应和沉淀时间；7.温度升高不利于沉淀，大量大颗粒就会污堵微滤膜膜丝，影响微滤性能，且微滤膜丝一般最高的承受温度为45℃；8.出水SDI＜5，浊度＜1NTU；9.回收率不高。

发明内容：

本发明的目的是：克服现有技术的缺点，提供一种除去重金属废水中的重金属离子、硬度离子及其它污染物质并生产高品质的透过液；设备和运行成本低，处理时间短，回收率高的含重金属废水处理与回用方法及设备，本发明为重金属废水管式膜处理方法和设备(称为TMF系统)。

本发明的含重金属废水处理与回用方法技术方案包括下述步骤：

A、化学处理原水：将含重金属废水，即原水注入到具有化学反应器和通过加药器加入药剂的反应装置中进行化学处理并提高PH值，反应生成絮体颗粒悬浮于水中；经化学处理的废水排入浓缩器；

B、分离化学处理的废水：将化学处理的废水注入浓缩器，然后一路经过增压泵注入分离主机，另一路排出进行含泥废水处理；分离主机对化学处理的废水絮体颗粒进行固液错流过滤分离处理，净化水产品送至水箱储存待用，分离出来的非溶解性固体随液体回流到浓缩器；所述的分离处理，其分离主机为管式膜分离主机，化学处理的废水在膜分离主机入口固体含量以重量计为0.02％-15％；

本发明所述原水有重金属离子，还包括有硅离子，钙、镁类硬度离子，氟，COD中的一种或多种。

本发明所述的化学处理的废水在分离主机入口处流速为1-10米/秒。

本发明所述的化学反应器有一个或两个，各自至少有一个加药器；经化学反应后注入到浓缩器的化学反应后的废水PH值在9.0～12。

本发明所述的化学处理原水步骤中，加入药剂至少有两组，第1组成份为碱性药剂，包括石灰或碱，加入到第1化学反应器中，用于提高PH值、对原水进行软化；软化后经过分离主机进行固液分离除去；第2组的成份为硫化物、PAM，加入到第2化学反应器中，用于去除化学反应器未能软化的重金属离子。

本发明所述的含重金属废水处理与回用设备技术方案是：有一个与原水联通的反应装置，还有浓缩器、增压泵、分离主机、污泥泵，污泥浓缩池、污泥压滤机；所述的反应装置包括化学反应器和加药器，用于将原始废水中的重金属离子、钙镁硬度离子、硅、氟反应生成絮体颗粒悬浮于水中并软化原始废水；所述的分离主机为管式模分离主机，用于将反应装置化学沉淀反应生成的固体颗粒分离出来随浓缩液体回流到浓缩器中，净化水产品送至水箱储存待用；浓缩器与增压泵连接。污泥浓缩池与污泥压滤机连接，另外还与反应装置连接。

本发明所述的分离主机的膜丝是烧结而成的内径大于等于8毫米，小于等于105毫米的过滤膜丝；所述过滤膜丝材质选自耐腐蚀的PVDF、或PE、或不锈钢。

本发明所述的分离主机膜按下述技术指标选定：膜表面流速为1-10米/秒；所能处理的固体浓度以固体重量与化学处理后的废水重量比值计为：0.02％-15％。

本发明所述设备，所述的化学反应器由一个化学反应池，或两个化学反应池及至少两个加药器组成。