申请日2007.06.22
公开(公告)日2009.08.19
IPC分类号B01D61/00; C02F1/44
摘要
一种通过所公开的膜分离工艺从工业废水中除去一种或多种重金属的方法。具体为以下步骤：(a)将含有重金属的工业废水收集在容器中;(b)调整所述系统的pH以实现所述工业废水中的所述重金属的氢氧化物沉淀;(c)添加有效量的水溶性二氯乙烷-氨聚合物以与所述工业废水系统中的所述重金属反应，所述水溶性二氯乙烷-氨聚合物具有从500道尔顿到10,000道尔顿的分子量、含有从5摩尔百分比到50摩尔百分比的二硫代氨基甲酸盐盐基;(d)使所述经处理的工业废水穿过浸没式膜，其中所述浸没式膜是超滤膜或微滤膜及(e)任选地反冲洗所述膜以从膜表面除去固体。
权利要求书
1.一种通过使用膜分离工艺从工业废水中除去一种或多种重金属的 方法，其包括以下步骤：
a.将含有重金属的工业废水收集在适于容纳所述工业废水的容器中;
b.调整所述系统的pH，以实现所述工业废水中的所述重金属的氢氧 化物沉淀;
c.添加有效量的水溶性二氯乙烷氨聚合物以与所述工业废水系统中 的所述重金属反应，所述水溶性二氯乙烷氨聚合物具有从约500道尔顿到 约10,000道尔顿的分子量、含有从约5摩尔百分比到约50摩尔百分比的 二硫代氨基甲酸盐盐基;
d.使所述经处理的工业废水穿过浸没式膜，其中所述浸没式膜为超滤 膜或微滤膜;以及
e.任选地反冲洗所述膜以从膜表面除去固体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶性二氯乙烷氨聚合物的 所述有效量为从10ppm到约10,000ppm。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：在步骤a之 后及在步骤b之前调整所述工业废水系统的pH以在所述废水系统中使金 属与如果存在的螯合剂解络，且随后或同时添加一种或多种螯合剂清除 剂。
4.根据权利要求1所述的方法，其中用于使所述经处理的工业废水穿 过所述浸没式膜的驱动力为正压或负压。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在步骤c之后及在穿过 所述浸没式膜之前用一种或多种水溶性聚合物处理所述工业废水。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶性二氯乙烷氨聚合物具 有约2,000道尔顿到约2,000,000道尔顿的分子量。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述水溶性聚合物选自由两性聚 合物、阳离子聚合物、或两性离子聚合物、阴离子聚合物及其组合组成的 组。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述浸没式膜分离工艺选自由错 流膜分离工艺、半死端流膜分离工艺及死端流膜分离工艺组成的组。
9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：使来自所述膜的滤液 穿过附加膜。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述附加膜为反渗透膜。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述附加膜为纳滤膜。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述浸没式膜具有选自由中空 纤维式构型、平板式构型或其组合组成的组的构型。
13.根据权利要求5所述的方法，其中所述水溶性聚合物具有从 100,000道尔顿到约2,000,000道尔顿的分子量。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述工业废水中的所述重金属 选自由Pb、Cu、Zn、Cd、Ni、Hg、Ag、Co、Pd、Sn、及Sb或其组合组 成的组。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述工业废水来自选自由半导 体制造、电路板工业、金属精整、镀金属、电力工业、精炼、汽车组成的 组的工业过程。
16.根据权利要求3所述的方法，其中在步骤之后及在步骤b之前将 所述pH调整为小于4。
17.根据权利要求3所述的方法，其中所述螯合剂清除剂含有Ca或 Mg或Al或Fe。
18.根据权利要求17所述的方法，其中含有Fe的所述螯合剂清除剂 选自由氯化亚铁、硫酸亚铁、氯化铁、硫酸铁、或其组合组成的组。
说明书
使用浸没式超滤膜或微滤膜从工业废水中除去重金属的方法
发明领域
本发明涉及通过使用浸没式超滤膜或微滤膜系统从工业废水中除去 重金属的方法。
背景
由于严格的环境管制和/或缺水，各工业不得不在排放或回用他们的废 水之前从他们的废水中除去重金属。大多数废水被通用DTC/TTC化学品 (chemistry)或专用聚合DTC化合物处理且随后沉淀的金属在净化器中被 分离。近年来，超滤(UF)膜或微滤(MF)膜代替净化器日益被用于固-液分离， 这是因为UF/MF膜工艺更加紧密且比净化器产生具有更佳质量的水;特 别是几乎没有悬浮固体并具有可忽略的浊度。取决于回用的目的，UF或 MF渗透物可通过或不通过任何进一步处理被回用。因此，当用高分子螯 合剂处理并随后通过UF膜或MF膜过滤时，工业废水产生高的金属去除， 且还产生比用通用DTC/TTC/TMT化学品处理的那些工业废水更高的膜通 量。
虽然错流UF或MF工艺已经被用于此应用，但是由于需要高的错流 能量以最小化膜污染，这些工艺的运行成本通常是高的。在最近十年左右， 浸没式UF膜和MF膜已经成功地用于高悬浮固体分离应用如在膜生物反 应器(MBR)中或用于低悬浮固体应用如在原水处理和三级处理中。因为膜 在较高通量时会被污染，所以在这些应用中浸没式膜以低通量(10-60LMH) 运行。为了最小化膜污染，连续地(如在MBR中)或间歇地(如在MBR、原 水处理和三级处理中)使用吹气以冲洗膜表面。因此，使这些相对低运行成 本的浸没式膜系统适应其它高固体应用如结合功能为金属络合剂及膜通 量增强剂的高分子螯合剂除去重金属是感兴趣的。在美国专利第5,346,627 和6,258,277号(其通过引用被并入本文)中讨论了高分子螯合剂在过滤系统 中的应用。
发明概述
本发明提供一种通过使用膜分离工艺从工业废水中除去一种或多种 重金属的方法，该方法包括以下步骤：(a)将含有重金属的工业废水收集在 适于容纳所述工业废水的容器中;(b)调整所述系统的pH以实现所述工业 废水中的所述重金属的氢氧化物沉淀;(c)添加有效量的水溶性二氯乙烷氨 聚合物以与所述工业废水系统中的所述重金属反应，所述水溶性二氯乙烷 氨聚合物具有从约500道尔顿到约10,000道尔顿的分子量、含有从约5摩 尔百分比到约50摩尔百分比的二硫代氨基甲酸盐盐基;(d)使所述经处理 的工业废水穿过浸没式膜，其中所述浸没式膜为超滤膜或微滤膜;(e)且任 选地反冲洗所述膜以从膜表面除去固体。
