重金属废水处理系统：有效治理重金属污染的新途径

重金属废水处理系统：有效治理重金属污染的新途径

本实用新型属于废水处理领域，具体涉及一种重金属废水处理系统。

背景技术：

随着经济的快速发展，废水的大量排出，重金属在土壤和水源中的积累，重金属污染问题日益严重，由于重金属易通过食物链进行生物富集，对生物和人类健康构成严重威胁，如何有效地治理重金属污染成为人类共同关注的问题。重金属废水来源广泛，水量大，主要有矿山坑道排水、废石场浸出水、选矿厂尾矿排水、除尘排水、酸洗废水、电镀厂镀件清洗水、钢铁厂酸洗排水以及电解、农药、医药、油漆、染料等各类工业废水。近年来，人们对重金属污染越来越重视，重金属废水的处理和排放标准也日趋严格。环保工作者不断寻求更安全、更经济的方法来处理重金属废水，以减少或消除环境中重金属的积累，满足日益严格的环境保护要求。

目前常见的重金属废水处理工艺系统如图1所示，存在以下缺陷：

1）处理流程较长，出水不够稳定，细小污泥上浮导致短期过滤失效，出水量过大；

2）由于需要添加PAM絮凝剂，水质不能满足反渗透进水要求，需要后续预处理；

3）多介质过滤器及碳过滤系统需定期反冲洗，会产生大量的反冲洗废水，增加废水处理量，增加电耗及化学药剂成本，并且需定期更换滤料，增加过滤成本；

4）处理规模稍大时，需建设土建设施，占用空间大、建设周期长、成本高；

5）浓水排放带来二次污染，无法实现废水零排放。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种重金属废水处理系统。

本实用新型通过以下技术方案实现上述目的：

一种重金属废水处理系统，包括pH调节罐、重金属捕获罐、微滤膜过滤装置、卷式反渗透膜过滤装置、盘管式反渗透膜过滤装置和MVR蒸发器。所述出液口连接重金属捕获罐的进液口，重金属捕获罐的出液口连接微滤膜过滤装置的进液口。卷式反渗透膜过滤器的进液口连接卷式反渗透膜过滤器的进液口，卷式反渗透膜过滤器的浓缩液出口连接盘管式反渗透膜过滤器的进液口。管式反渗透膜过滤装置的浓缩液出口连接MVR蒸发器的进液口。

作为本专利选择的技术方案，pH调节罐、重金属捕获罐、微滤膜过滤装置、卷式反渗透膜过滤装置、碟管式反渗透膜过滤装置与MVR蒸发器之间的连接管路上设置有液流阀和液流泵。

作为本专利选择的技术方案，卷式反渗透膜过滤装置上设置有与微滤膜过滤装置连接的进液口、与盘管式反渗透膜过滤装置连接的进液口、用于排出清水的浓缩液出口和清水出口；

作为本专利选用的技术方案，碟管式反渗透膜过滤装置设有与卷式反渗透膜过滤装置连接的进液口、两个浓缩液出口及一个排出清水的出液口，设有清水出口，碟管式反渗透膜过滤装置的其中一个浓缩液出口与MVR蒸发器连接，碟管式反渗透膜过滤装置的另一个浓缩液出口设有液体流量阀。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型设备数量少，处理流程短，出水水质高、稳定可靠；整个系统占地面积小，处理废水量小，可实现废水零排放，安装和使用成本相对较低；具有优良的抗污染和耐高压性能，重金属总回收率高。

附图简要说明

图1为现有重金属废水处理系统的示意框图；

图2为本发明的重金属废水处理系统的结构示意框图。

详细描述

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图2所示，本实用新型包括pH调节罐、重金属捕获罐、微滤膜过滤装置、卷式反渗透膜过滤装置、碟管式反渗透膜过滤装置和MVR蒸发器，所述重金属捕获罐的出液口与重金属捕获罐的进液口连接，重金属捕获罐的出液口与微滤膜过滤装置的进液口连接，微滤膜过滤装置的出液口与卷式反渗透膜过滤装置的进液口连接，卷式反渗透膜过滤装置的浓缩液出口与碟管式反渗透膜过滤装置的进液口连接，碟管式反渗透膜过滤装置的浓缩液出口与MVR蒸发器的进液口连接。

其中微滤膜过滤装置、螺旋式反渗透膜过滤装置、碟管式反渗透膜过滤装置、MVR蒸发器均为现有的单独技术，其主要区别体现在过滤膜的不同，在此不再赘述。

作为本专利选用的技术方案，pH调节罐、重金属捕获罐、微滤膜过滤装置、螺旋式反渗透膜过滤装置、碟管式反渗透膜过滤装置、MVR蒸发器之间的连接管路上均设有液流阀和液流泵。液流泵用于提供液流动力，液流阀用于防止各环节中处理过程未完成前液体相互流入。图中未示出。

作为本专利选择的技术方案，螺旋式反渗透膜过滤装置上设有与微滤膜过滤装置相连的进液口、与盘管式反渗透膜过滤装置相连的浓缩液出口以及用于排出清水的清水出口。

作为本专利选用的技术方案，碟管式反渗透膜过滤装置设有与卷式反渗透膜过滤装置连接的进液口、两个浓缩液出口及用于排出清水的清水出口，碟管式反渗透膜过滤装置的其中一个浓缩液出口与MVR蒸发器连接，碟管式反渗透膜过滤装置的另一个浓缩液出口上设有液体流量阀。

本实用新型的工作原理如下：

首先进入pH调节槽，调节pH值到一定范围，使部分重金属以氢氧化物形式沉淀；

pH调节池出水进入重金属捕获池，在重金属捕获池中投加重金属捕获剂，使其它重金属在短时间内迅速生成不溶解、含水量低、易过滤去除的絮状沉淀物；

重金属捕获池出水进入微滤膜过滤装置（可采用本公司生产的微滤膜），去除重金属沉淀及大分子胶体、粘泥、微生物、有机物等能对反渗透膜造成污染的杂质。

微滤膜过滤装置出水进入螺旋反渗透膜过滤装置进行浓缩处理；

从螺旋式反渗透膜过滤装置排出的浓缩水进入碟管式反渗透膜过滤装置进行进一步浓缩处理，浓缩液重新利用或进入MVR蒸发器进行多效蒸发，蒸发得到的晶体循环使用；

上述步骤中，对盘管式反渗透膜过滤装置和卷筒式反渗透膜过滤装置排出的清水进行回收利用。

与现有技术相比，本实用新型所述的重金属废水处理系统的优点在于：

1）用重金属捕获池替代化学沉淀装置，在重金属捕获池中添加重金属捕获剂，反应效率高，处理重金属废水时污泥沉淀快、含水量低、选择性好；

2）微滤膜过滤装置取代传统的多介质过滤器、炭过滤器，减少了设备数量、占地面积和运输费用，减少了废水处理量，降低了使用成本；

3）微滤膜过滤装置采用进口DF微滤膜，采用PVDF材质制成，具有极高的强度，耐酸碱，抗污染、耐高压能力强，总回收率可达90-95%，大大降低了后续蒸发器投资及运行费用；

4）采用碟管式反渗透膜过滤装置替代二级RO系统，抗污染、耐高压能力强，重金属总回收率达90-95%；

5）采用MVR蒸发器对反渗透浓缩液进行多效蒸发，并回收蒸发晶体，实现废水零排放；

6）无需后续处理，产水水质好，可保证满足回用要求；

7）处理规模稍大时，无需建土建设施，投资和运行费用较低。

根据上述实施方式，本实用新型能够得到很好的实施，值得注意的是，基于上述结构设计，为了解决同样的技术问题，即使对本实用新型进行一些非实质性的改动或润色，其所采用的技术方案的本质仍然与本实用新型相同，因此也应在本实用新型的保护范围之内。