申请日：2017.01.03
公开(公告)日：2017.03.22
IPC分类号：C02F9/04; C01C1/242; C02F101/16
摘要
本发明涉及一种线路板企业排放的氨氮废水膜分离法处理装置，该处理装置包括由左向右依次连接设置的一级pH调节系统、精密过滤器、一级膜处理系统、二级pH调节系统、二级膜处理系统，所述一级pH调节系统和二级pH调节系统结构相同，所述一级膜处理系统和二级膜处理系统结构相同。该装置减少企业后端污水处理设施氨氮负荷，保障线路板企业氨氮废水达标排放。
说明书
线路板企业排放氨氮废水的膜分离法处理装置
技术领域
本发明属于线路板生产废水处理技术领域，具体的说是涉及一种线路板企业排放的氨氮废水处理装置，该处理装置采用精密过滤+气态膜分离法对线路板企业产生的氨氮废水进行处理并回收铵盐。
背景技术
随着我国电子信息技术产业的蓬勃发展，大量的电子产品制造商将工厂设立在中国，并由此带动了包括PCB线路板在内的相关产业的发展，特别是珠三角地区出现了大量的线路板生产企业，虽然这些企业为发展地方经济，提升我国电子行业的产业能力发挥了巨大的作用，但与此同时，由于盲目追求经济效益与产业扩张，再加上技术能力储备不足及环保监管等方面的缺失，其产生的废水、废液等环境污染物治理不理想，对生态环境造成了巨大的危害，特别是在线路板生产的蚀刻工艺中会使用大量的铵盐以及氨水，其排放的废水中含有高浓度的氨氮，氨氮的大量排放不仅造成了水环境污染、水体富营养化及水体发生赤潮等现象，而且在工业废水处理和回用工程中造成用水设备中微生物繁殖，形成生物垢，污染管道和用水设备，出现影响用水水质等问题。为了解决这些问题，减少氨氮的排放，研究人员提出了气态膜法处理含氨氮废水，该方法是利用微孔疏水膜将含氨氮废水和吸收液分隔开来，这时膜的一侧是待处理的氨氮废水，另一侧是酸性吸收液，调节废水pH值，使废水中的铵离子转变为游离态NH3，其反应方程式如下：
其在废水侧通过浓度边界层扩散至疏水微孔膜表面，随后在膜两侧NH3浓度差的推动下，NH3在废水和微孔膜界面处汽化穿过膜孔，在微孔膜和吸收液界面上与酸性吸收液中的H+发生反应并生成铵盐溶液。反应方程式如下：
早在1985年，我国便开始气态膜的研究，在基础理论研究和工业开发应用中取得了巨大的进展，出现了几件气态膜法处理氨氮废水的专利技术。但这些专利多是处理石油化工行业废水，没有专用于线路板企业的氨氮废水处理。本发明根据线路板企业排放的氨氮废水特点，开发了一种线路板企业排放的氨氮废水膜分离法处理装置，该装置占地面积小，适合线路板企业废水排放特点，能够有效解决线路板企业含氨氮废水长期无法稳定达标的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足，提出采用精密过滤+气态膜分离装置处理线路板企业产生的氨氮废水，实现氨的回收，减少企业后端污水处理设施氨氮负荷，保障线路板企业氨氮废水达标排放。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种线路板企业排放的氨氮废水膜分离法处理装置，该处理装置包括由左向右依次连接设置的一级pH调节系统、精密过滤器、一级膜处理系统、二级pH调节系统、二级膜处理系统，所述一级pH调节系统和二级pH调节系统结构相同，所述一级膜处理系统和二级膜处理系统结构相同。
所述一级pH调节系统和二级pH调节系统共用一个碱液储槽，其中，所述一级pH调节系统包括一个密封的第一废水池，第一机械搅拌器和第一在线pH计安装到第一废水池顶部并密封，第一机械搅拌器的第一搅拌杆和第一在线pH计的第一探头置于第一废水池内，第一电池阀安装在碱液储槽和第一废水池之间，第一电池阀通过管线分别与碱液储槽和第一废水池连接，第一在线pH计与第一电池阀相连。
所述二级pH调节系统包括一个密封的第二废水池，第二机械搅拌器和第二在线pH计安装到第二废水池顶部并密封，第二机械搅拌器的第二搅拌杆和第二在线pH计的第二探头置于第二废水池内，第二电池阀安装在碱液储槽和第二废水池之间，第二电池阀通过管线分别与碱液储槽和第二废水池连接，第二在线pH计与第二电池阀相连。
所述一级pH调节系统的出水管依次连接第一阀门、第一增压泵，第一增压泵出水口通过三通和管线分别与精密过滤器一进水口侧的第二阀门、精密过滤器二进水口侧的第三阀门相连;二级pH调节系统的出水管依次连接第四阀门、第二增压泵，第二增压泵出水口与二级膜处理系统相连。
所述精密过滤器一、精密过滤器二为圆柱形壳体，壳体内装有单支或多支滤芯。
所述精密过滤器一的进水口通过管线依次与第一压力表和第二阀门连接，出水口通过管线与第五阀门相连;精密过滤器二的进水口通过管线依次与第二压力表和第三阀门连接，出水口通过管线与第六阀门连接;所述第五阀门和第六阀门通过三通和管线依次与第三压力表和第一流量计相连，第一流量计的另一端通过管线与一级膜处理系统的废水进口相连。
所述一级膜处理系统的第一膜组件的硫酸吸收液进口通过管线依次与第七阀门、第四压力表、第三增压泵、第八阀门、第一硫酸储槽相连，第一膜组件的硫酸吸收液出口通过管线依次与第九阀门、第二流量计、第五压力表、第一冷却器、第一硫酸储槽相连;一级膜处理系统的第一膜组件的废水出口通过管线与第十阀门相连，第十阀门的通过管线与二级pH调节系统的第二废水池相连;
所述二级膜处理系统的第二膜组件的硫酸吸收液进口通过管线依次与第十一阀门、第六压力表、第四增压泵、第十二阀门、第二硫酸储槽相连，第二膜组件的硫酸吸收液出口通过管线依次与第十三阀门、第三流量计、第七压力表、第二冷却器、第二硫酸储槽相连;二级膜处理系统的膜组件的废水进口通过管线依次与第四流量计、第八压力表、第十四阀门连接，二级膜处理系统的第二膜组件的废水出口通过管线和三通与第十五阀门和第十六阀门连接;第十五阀门通过管线与第一废水池连接，第十六阀门连接污水处理站的废水收集管线。
所述第一膜组件和第二膜组件的结构相同，其中所述第一膜组件包括膜组件外壳和多支膜分离柱，每支所述膜分离柱的膜壳上端端部设有废水进口，其上端侧部设有吸收液出口，膜壳下端的端部设有废水出口，其下端侧部设有吸收液进口，该膜壳内有膜管，膜管内装有若干经编织线编排并呈片状分布的疏水性中空纤维膜丝，若干疏水性中空纤维膜丝两端分别通过过滤树脂在废水进口与吸收液出口之间、以及废水出口与吸收液进口之间的膜壳的封装连接;上端的封装组件包括上封头盖、上封头管，下端的封装组件有下封头盖、下封头管。
本发明提供的技术方案有以下优点：
(1)本发明废水池设置为密封型废水调节池，整个系统均采用密封设计，在调节废水pH值和处理过程中可以减少氨氮的挥发损失和向环境空气中的排放，提高车间人员和处理技术人员的劳动保护水平。
(2)本发明采用二级处理技术，包括两级pH调节和两级膜处理，可以最大程度的提高处理设施工作效率，使用相同量硫酸吸收液时，氨氮回收率得到较大提高，废水的氨氮处理效果稳定。
(3)本发明采用集成一体化设计，占地空间小，处理效率高，处理效果稳定，适合安装到产生氨氮废水的生产车间，对氨氮废水进行回收处理，经过本发明处理后外排废水的氨氮指标稳定，能够大大减少后续污水处理工艺氨氮冲击负荷，保障污水氨氮指标达标排放。
(4)本发明对线路板行业含氨废水中氨氮的去除率可达到99%以上。使氨氮得到有效削减，达到当地环保排放标准的要求，减轻氨氮废水对环境造成的严重污染，改善和提高当地生态环境质量，保障区域生态安全。
(5)本发明以气态分离膜为主体，大大减少了药剂使用量、节省了处理成本。同时通过硫酸对分离过程中产生的NH3进行吸收产生硫酸铵溶液，可实现资源的回收利用，从而实现资源的循环利用，提高了我国PCB行业清洁生产水平，具有一定的社会、经济效益。
