申请日2015.10.08
公开(公告)日2017.04.19
IPC分类号C02F9/10; C02F103/24
摘要
本发明公开了一种制革浓缩废水的回收处理系统，其设置在一SBR及一压滤设备之间，包含有一第一超滤膜过滤单元、一第二超滤膜过滤单元、一阳离子交换单元、一逆渗透处理单元、一回收水槽、一RO浓缩水槽及一蒸发单元。藉该第一超滤膜过滤单元的超滤膜组预先过滤SBR的浓废污泥，再由该阳离子交换单元除去滤液中的矿物及重金属，末由该逆渗透处理单元过滤出可回收使用的回收水。而通过该第一超滤膜过滤单元所截留下的浓污泥再经该第二超滤膜过滤单元作旋转擦拭过滤，沉渣再排放至压滤设备作处理，以达到减废排放的目的。
权利要求书
1.一种制革浓缩废水的回收处理系统，其是设置在一间歇式活性污泥处理系统SBR及一压滤设备之间，其特征在于，包含有：
一第一超滤膜过滤单元，具有用来承接通过前述SBR后所产出浓缩污泥的一过滤槽及至少一沉降在该过滤槽中的圆形平板超滤膜组，该圆形平板超滤膜组包含有呈盘片状排列的多数个超滤膜袋，及一供透析前述超滤膜袋后所产生的滤液能被泵送出该过滤槽外的产液管;
一第二超滤膜过滤单元，具有一用来承接被该第一超滤膜过滤单元所截留下污泥的浓缩槽、至少一借由一动力源而能在该浓缩槽内产生旋动的旋转式圆形平板超滤膜组、一用以汇集通过该旋转式圆形平板膜组的反洗水且接引至该过滤槽的反洗管，及一设置在该浓缩槽底部并与该压滤设备旁通的排渣管;
一阳离子交换单元，接设在该产液管的一端，具有一反应槽及填充在该反应槽内的阳离子树酯，以除去滤液中的矿物及重金属;
一逆渗透处理单元，接设在该阳离子交换单元一侧，具有多数个逆渗透膜组，以将通过阳离子交换反应后的滤液，分别利用多数个加压泵浦之泵吸以逐级通过前述逆渗透膜组，以获得可回收再利用的回收水;
一回收水槽，用以汇集通过该逆渗透处理单元所形成的回收水;
一RO浓缩水槽，接设在该逆渗透处理单元的一侧，使前述逆渗透膜组所截留下的浓缩废水能排放至该RO浓缩水槽内暂存;以及
一蒸发单元，接设在该RO浓缩水槽与该回收水槽之间，该蒸发单元是接引该RO浓缩水槽底部的废污泥，并将废污泥经过蒸气冷凝净化处理，以去除废污泥中大部分的挥发物质，所产出的蒸馏水则接引至该回收水槽内，供再回收使用。
2.如权利要求1所述的制革浓缩废水的回收处理系统，其特征在于：还包含一反洗水槽，该反洗水槽是设置在该第一超滤膜过滤单元和第二超滤膜过滤单元之间，以接引由该反洗管所泵出的反洗水，该第二超滤膜过滤单元的反洗水泵送至该反洗水槽的一入口，而该反洗水槽的一出口连接至该第一超滤膜过滤单元的过滤槽，借由反洗水以重力方式对该第一超滤膜过滤单元进行逆洗作业。
3.如权利要求1所述的制革浓缩废水的回收处理系统，其特征在于：该第二超滤膜过滤单元还具有一刮擦模块，该刮擦模块利用超滤旋转擦拭过滤方式将悬浮固体提高浓度，所滤除的反洗水可供反洗该第一超滤膜过滤单元。
4.如权利要求1所述的制革浓缩废水的回收处理系统，其特征在于：还包含一再生盐槽，接设在该阳离子交换单元和该RO浓缩水槽之间，将浓滤液以盐水再生后，用来逆洗该阳离子交换单元的阳离子树脂。
5.如权利要求1所述的制革浓缩废水的回收处理系统，其特征在于：还包含一调节池及一沉淀池，该阳离子交换单元的一排放端连接至该调节池的一入端，以将滤水进行浮除曝气处理，该调节池的一出端连接至该沉淀池的入端，使经过曝气的滤水泵入该沉垫池内进行絮凝沉淀后，该沉淀池的一出端再连接至该RO浓缩水槽内。
6.如权利要求1所述的制革浓缩废水的回收处理系统，其特征在于：还包含一结晶单元，该结晶单元接设在该蒸发单元的一侧。
7.如权利要求1所述的制革浓缩废水的回收处理系统，其特征在于：还包含一蓄水池，接设在该阳离子交换单元和该逆渗透处理单元之间，供储放阳离子交换后的滤液。
8.如权利要求1所述的制革浓缩废水的回收处理系统，其特征在于：还包含一回收水槽，接设在该逆渗透处理单元的输出端，供储放该逆渗透处理单元排放出的浓滤液。
说明书
制革浓缩废水的回收处理系统
技术领域
本发明涉及一种废水处理设备，特别是指一种具有回收减废及节省操作成本的制革浓缩废水的回收处理系统。
背景技术
由于制革工厂在生产制程中，会产生大量高浓度废水，加上目前大多数制革工厂都是采用盐渍生皮为原料，制程排放废水中含有高浓度的氯盐、硫化物、重金属离子、悬浮固体物及铬盐，这些物质不但对水质COD的检测造成严重干扰，导致检测数据不准确，也对生物处理系统造成影响，加上水质水量波动大，虽然制革厂已投入相当经费改善相关废水处理设施，并进行减废及分流等前处理相关程序，但其作法仅着重在如何将污染物处理至符合环保法的标准，这种只求免于遭到环保单位取缔的消极处理方式，是造成现今制革厂所排出的水质难以稳定地达到放流水标准的主因，因此，若能积极从厂内管理及制程减废中做到污染源减量及有价物质回收工作，则不仅能节省原物料及污染物的处理成本，更因污染强度的降低，将使末端处理趋于单纯。
以往对于制革废水常用的处理方法主要为活性污泥法，由于传统活性物泥法处理效率高，适用于处理要求高且水质相对稳定的污水，但它要求进水浓度(尤其是抑制物浓度)不能高，而制革废水中的硫化物及铬在超过一定浓度时对生化反应有抑制作用，同时它不适应冲击负荷，需要高的动力和土地费用皆是其主要缺点。
SBR(Sequencing Batch Reactor，间歇式活性污泥法)是活性污泥法的一种改良版，其系统通常会在反应池内预先培养出一定的活性污泥，反应池在预定的时间内导入废水，然后进行曝气作业，当废水进入反应池与活性污泥混和接触并有氧存在时，污泥中的微生物就可以利用废水中的有机物进行新陈代谢，以对氨氮、有机物等污染物产生降解，并同时使微生物细胞增殖，接着，进行静置沉淀(沉降)，让微生物细胞物质与水产生沉淀分离，然后再排除上清液，而沉淀的污泥则仍留存于反应池内，用于与再次进流的废水混合，如此的间歇式反复运行，从而达到废水处理的目的。
由于SBR不需设初沉池、二沉地及污泥回流设备，甚至调节池也可省略，所以便于操作和管理维护，也避免传统活性污泥法处理效率低、占地大的缺点，因此近年来已成为在国内外迅速发展起来的一种技术，但由于SBR不设初沉池，所以反应池内容易积存较多杂物，导致池底的污泥不易排出，造成反应池沉淀功能的丧失，严重影响处理成效，且上清液也容易带有污泥，而随着国内放流水标准的愈趋严格下，经过SBR处理所排出的上清液，其COD值就很难达到放流水标准，此外，反应池内所产出的浓缩污泥在以往虽然可用压滤设备进行脱水，使其污泥中含水率降至80〜85%，以减少污泥体积，以利于后续的掩埋处理，但是由污泥中所脱出的水液仍含有极高比率的有机物及SS(固体悬浮物浓度)，此种高SS的浓缩废液如不经适当处理就直接进入排水系统中，将造成严重的生态环境污染问题，虽然目前可以用蒸发设备来对浓缩废水进行蒸发结晶，但却会耗费极为高昂的热能成本，极不经济。此外，制革废水中部分有机污染物成份仍难以被微生物所分解，所以不论是采用活性污泥法或SBR皆无法达到理想的排放水质。
此外，目前虽有业者尝试采用膜过滤系统来对SBR所产出的浓缩废液进行固液分离，其产出的滤液虽然已能够达成符合现有的排放水标准，但进行膜过滤时如果没有良好的前处理机制，将使得滤膜表面容易产生浓度极化现象，造成滤液流通量快速衰竭，膜的使用寿命性会降低，这时通常也只能将废水直接排放，而无法达到废水零排放的要求，因此，如何提高废水的水回收率及水质，以及降低膜面堵塞的问题、达成废水零排放的目标，已成为本发明急欲改善的课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可产出符合放流水标砖的回收水，且能降低后续对浓缩污泥进行蒸发结晶所耗费的热能成本的制革浓缩废水的回收处理系统，从而达到回收减废及节省操作成本的使用目的。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种制革浓缩废水的回收处理系统，其是设置在一间歇式活性污泥处理系统SBR及一压滤设备之间，包含有：
一第一超滤膜过滤单元，具有用来承接通过前述SBR后所产出浓缩污泥的一过滤槽及至少一沉降在该过滤槽中的圆形平板超滤膜组，该圆形平板超滤膜组包含有呈盘片状排列的多数个超滤膜袋，及一供透析前述超滤膜袋后所产生的滤液能被泵送出该过滤槽外的产液管;
一第二超滤膜过滤单元，具有一用来承接被该第一超滤膜过滤单元所截留下污泥的浓缩槽、至少一借由一动力源而能在该浓缩槽内产生旋动的旋转式圆形平板超滤膜组、一用以汇集通过该旋转式圆形平板膜组的反洗水且接引至该过滤槽的反洗管，及一设置在该浓缩槽底部并与该压滤设备旁通的排渣管;
一阳离子交换单元，接设在该产液管的一端，具有一反应槽及填充在该反应槽内的阳离子树酯，以除去滤液中的矿物及重金属;
一逆渗透处理单元，接设在该阳离子交换单元一侧，具有多数个逆渗透膜组，以将通过阳离子交换反应后的滤液，分别利用多数个加压泵浦之泵吸以逐级通过前述逆渗透膜组，以获得可回收再利用的回收水;
一回收水槽，用以汇集通过该逆渗透处理单元所形成的回收水;
一RO浓缩水槽，接设在该逆渗透处理单元的一侧，使前述逆渗透膜组所截留下的浓缩废水能排放至该RO浓缩水槽内暂存;以及
一蒸发单元，接设在该RO浓缩水槽与该回收水槽之间，该蒸发单元是接引该RO浓缩水槽底部的废污泥，并将废污泥经过蒸气冷凝净化处理，以去除废污泥中大部分的挥发物质，所产出的蒸馏水则接引至该回收水槽内，供再回收使用。
该制革浓缩废水的回收处理系统，还包含一反洗水槽，该反洗水槽是设置在该第一超滤膜过滤单元和第二超滤膜过滤单元之间，以接引由该反洗管所泵出的反洗水，该第二超滤膜过滤单元的反洗水泵送至该反洗水槽的一入口，而该反洗水槽的一出口连接至该第一超滤膜过滤单元的过滤槽，借由反洗水以重力方式对该第一超滤膜过滤单元进行逆洗作业。
该第二超滤膜过滤单元还具有一刮擦模块，该刮擦模块利用超滤旋转擦拭过滤方式将悬浮固体提高浓度，所滤除的反洗水可供反洗该第一超滤膜过滤单元。
该制革浓缩废水的回收处理系统，还包含一再生盐槽，接设在该阳离子交换单元和该RO浓缩水槽之间，将浓滤液以盐水再生后，用来逆洗该阳离子交换单元的阳离子树脂。
该制革浓缩废水的回收处理系统，还包含一调节池及一沉淀池，该阳离子交换单元的一排放端连接至该调节池的一入端，以将滤水进行浮除曝气处理，该调节池的一出端连接至该沉淀池的入端，使经过曝气的滤水泵入该沉垫池内进行絮凝沉淀后，该沉淀池的一出端再连接至该RO浓缩水槽内。
该制革浓缩废水的回收处理系统，还包含一结晶单元，该结晶单元接设在该蒸发单元的一侧。
所述的制革浓缩废水的回收处理系统还包含一蓄水池，接设在该阳离子交换单元和该逆渗透处理单元之间，供储放阳离子交换后的滤液。
该制革浓缩废水的回收处理系统还包含一回收水槽，接设在该逆渗透处理单元的输出端，供储放该逆渗透处理单元排放出的浓滤液。
采用上述结构后，本发明制革浓缩的回收处理系统是以耐浊度高的两段式超滤膜组先行逐步过滤浓缩废水，再利用阳离子交换方式去除滤液中的矿物及重金属，使末段逆渗透处理的膜孔不易污堵，并降低浓缩污泥中的含水率，除能产出符合放流水标准的回收水之外，且更能降低后续对浓缩污泥进行蒸发结晶所耗费的热能成本，从而达到回收减废及节省操作成本的使用目的。
因此，本发明制革浓缩废水的回收处理系统，是设置在一间歇式活性污泥处理系统(SBR)及一压滤设备之间，该回收处理系统包含有一第一超滤膜过滤单元、一第二超滤膜过滤单元、一阳离子交换单元、一逆渗透处理单元、一回收水槽、一RO浓缩水槽及一蒸发单元。该第一超滤膜过滤单元，具有用来承接通过前述SBR后所产出浓缩污泥的一过滤槽及至少一沉降在该过滤槽中的圆形平板超滤膜组，该圆形平板超滤膜组包含有呈盘片状排列的多数个超滤膜袋，及一供透析过前述超滤膜袋后所产生的滤液能被泵送出该过滤槽外的产液管。该第二超滤膜过滤单元，具有一用来承接被该第一超滤膜过滤单元所截留下污泥的浓缩槽、至少一借由一动力源而能在该浓缩槽内产生旋动的旋转式圆形平板超滤膜组、一用以汇集通过该旋转式圆形平板膜组的反洗水且接引至该过滤槽的反洗管，及一设置在该浓缩槽底部并与该压滤设备旁通的排渣管。该阳离子交换单元，接设在该产液管的一端，具有一反应槽及填充在该反应槽内的阳离子树酯，以除去滤液中的矿物及重金属。该逆渗透处理单元，接设在该阳离子交换单元一侧，具有多数个逆渗透膜组，以将通过阳离子交换反应后的滤液，分别利用多数个加压泵浦的泵吸以逐级通过前述逆渗透膜组，以获得可回收再利用的回收水。该回收水槽，用以汇集通过该逆渗透处理单元所形成的回收水。该RO浓缩水槽，接设在该逆渗透处理单元的一侧，使前述逆渗透膜组所截留下的浓缩废水能排放至该RO浓缩水槽内暂存。该蒸发单元，接设在该RO浓缩水槽与该回收水槽之间，该蒸发单元是接引该RO浓缩水槽底部的废污泥，并将废污泥经过蒸气冷凝净化处理，以去除废污泥中大部分的挥发物质，所产出的蒸馏水则接引至该回收水槽内，供再回收使用。
