[实用新型]一种集成膜法杂化去除低浓度含硒废水的装置

说明书

本实用新型公开了一种集成膜法杂化去除低浓度含硒废水的装置，包括预处理进水池、RO/NF膜过滤系统、达标外排含硒废水池、硫酸盐去除搅拌反应池、硫酸盐沉淀池、硒去除搅拌反应池、硒沉淀池和成垢离子消减池，其中预处理进水池出液口通过管道与RO/NF膜过滤系统进液口相连，RO/NF膜过滤系统过滤产水出液口通过管道与达标外排含硒废水池进液口相连，RO/NF膜过滤系统浓水出液口分别通过管道与硫酸盐去除搅拌反应池进液口和硒去除搅拌反应池进液口相连。本实用新型采用预处理+膜过滤+吸附沉淀+离子交换相结合的技术，使水中硒的去除率高达85%以上，从而有效节约用水量，降低超标浓度的硒对环境的污染。

技术领域

本实用新型属于节水减排中含硒废水的综合处理装置技术领域，具体涉及一种集成膜法杂化去除低浓度含硒废水的装置。

背景技术

硒是人体所必需的微量营养元素，具有抗癌及抗氧化作用，能够增强人体免疫力。但是硒摄入量过多，人体会出现中毒的症状，鸟类和鱼类等动物则表现为其胚胎的死亡、畸形和孵化后生存率低等症状。因为硒元素在地壳中不均匀的分布，如由于从采矿业的排放废水、从化石燃料燃烧的粉煤灰流出的废水或从大型农业灌溉蓄水池的外排径流，均使水体受到污染，硒超标的现象日趋严重。美国环保局设定了饮用水中硒元素的最高浓度含量为0.05mg·L⁻¹，在中国污水排放规定标准中，硒的一级排放浓度需<0.1mg·L⁻¹。

随着技术的进步和愈加严格的环保限制，相关工厂企业计划把外排废液中总硒浓度进一步消减至μg·L⁻¹级别。毫无疑问，这是一个具有挑战性的技术难题，因为硒在水体中通常以多种不同的形态存在，且处理后的浓缩液残余物的硒元素形态得以固化，不再重新释放。去除硒或使硒浓度下降的技术方法有很多，根据它们的原理主要分为四大类：标准化的反渗透（RO）、纳滤（NF）或离子交换（IX）膜法脱盐技术、基于添加羟基氧化铁或活性炭等吸附技术和微生物过程和化学还原过程。但在筛选具体处理方法过程中，经常遇到两个棘手的问题，即该处理方法对同一水体中不同价态硒（如Se⁶⁺和Se⁴⁺）表现出差异化的去除效果；处理过程中生成的一些中间体有机化合物（如硒氰酸）与其它添加离子（如硫酸根）的毒性效应。传统的化学或物化处理含硒水的方法虽然有效，但会产生需要后续处理的高浓度废液和废渣，不够经济高效；生物处理方法由于需要数小时以上的反应时间，不可避免地需要在生物反应器内停滞大量体积的待处理含硒废水，从而增加了处理装置的占地面积和污水处理成本。

RO膜是一种基于其两侧静压差为驱动力，从而实现对液体混合物的选择性分离技术，RO膜只允许水溶剂透过从而截留其它各无机离子或小分子物质，已广泛应用于海水淡化、苦咸水淡化以及废水处理等领域。NF膜被称作“疏松型”的RO膜，对二价及多价离子有显著的截留率，该特性使得它在处理受重金属污染的水体过程中具有潜在的应用前景，近年来所报道的NF膜处理高重金属含量的废水过程中，其对重金属的去除率一般在80%以上。但是NF膜可以有效去除硒酸盐的同时却对亚硒酸盐去除效果较差，而RO膜虽然能够实现有效去除硒酸盐和亚硒酸盐，却面临不可逆性的严重膜污染现象，从而不可避免地增大了含硒废水的处理成本。现有的关于含硒废水处理方法的专利较多，公开号为CN 104556540A的专利公开了一种含硒废水的处理方法，包括臭氧氧化、好氧生物处理以及絮凝沉淀得到除硒后废水，该方法操作简便适合高浓度废水，但对低浓度废水处理效果不明显，并且对含硒废水中的硒酸根离子和亚硒酸根离子的比例有明确的限定要求。公开号为CN 102358653A专利公开了一种两级除硒处理含硒废水方法，首先添加废硫酸将废水pH值调至1-4后，加入还原剂将部分硒除去；第二级加入铁盐并通过电石渣调节剂调节废水pH值为8-10之间，利用水解产物的吸附作用深度除硒，该方法虽然操作简易且能一定程度使总硒含量减少，但对亚硒酸盐的去除有效的同时，若污染物以硒酸盐的形态存在时，硒的去除效果非常有限。

实用新型内容