申请日 20200630
公开（公告）日 20201103
IPC分类号 C02F9/06
摘要
本发明公开了一种结合膜分离与电渗析的废水处理方法包括以下步骤：(a)将废水原液先进行初步过滤拦截大的固体颗粒杂质得到初步滤液，之后将初步滤液通入到膜澄清单元中拦截固体悬浮物和大分子杂质得到膜澄清液；(b)将膜澄清液先经过膜分离去除部分二价无机盐得到膜分离清液，膜分离过滤所得清液之后依次经过膜浓缩单元的精过滤单元在压力＜2.5MPa的低压运行下进行膜分离拦截小部分无机盐，输出清液，精过滤单元膜分离所得浓液经过电渗析浓缩单元处理得到电渗析浓缩清液，该电渗析浓缩清液重新返回至精过滤单元再次膜分离输出清液，电渗析浓缩单元所得浓溶液排出系统。可见，让清液侧出水达标排放或回用；减低电渗析的一次投入和运行废水。
权利要求书
1.结合膜分离与电渗析的废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)将废水原液先进行初步过滤拦截大的固体颗粒杂质得到初步滤液，之后将初步滤液通入到膜澄清单元(12)中拦截固体悬浮物和大分子杂质得到膜澄清液；
(b)将膜澄清液先经过膜分离去除部分二价无机盐得到膜分离清液，膜分离过滤所得清液之后依次经过膜浓缩单元的精过滤单元(41)在压力＜2.5MPa的低压运行下进行膜分离拦截小部分无机盐，输出清液，精过滤单元(41)膜分离所得浓液经过电渗析浓缩单元(42)处理得到电渗析浓缩清液，该电渗析浓缩清液重新返回至精过滤单元(41)再次膜分离输出清液，电渗析浓缩单元(42)所得浓溶液排出系统。
2.如权利要求1所述的结合膜分离与电渗析的废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
当所述废水原液为高盐蛋白液时；
在步骤(a)初步过滤之前先对废水原液进行pH值调节，并对废水原液进行pH值监测使得进入初步过滤的废水原液中蛋白质析出为零；
在步骤(b)中先将膜澄清液通入到有机分离处理单元(2)中，先经过分离装置(2)去除大部分大分子有机物,之后经过拦截装置(22)进一步拦截装置中的有机物，得到膜澄清液。
3.如权利要求2所述的结合膜分离与电渗析的废水处理方法，其特征在于，所述分离装置(21)与拦截装置(22)之间设有第一中间罐(5)，所述膜分离单元(3)浓液出口与第一中间罐(5)相连；
所述膜分离单元(3)与精过滤单元(41)之间设有第二中间罐(6)，所述精过滤单元(41)的浓液出口与电渗析浓缩单元(42)的入口，相连所述电渗析浓缩单元(42)的清液口与第二中间罐(6)相连；
所述精过滤单元(41)、电渗析浓缩单元(42)之间设有第三中间罐(7)；
所述拦截装置(22)与膜分离单元(3)之间设有第四中间罐(9)。
4.如权利要求1所述的结合膜分离与电渗析的废水处理方法，其特征在于，膜澄清单元(12)为无机膜过滤装置、有机膜过滤装置、卷式膜过滤装置、蝶式膜过滤装置、板式膜过滤装置、中空纤维膜过滤装置、管式膜过滤装置中的一种，截留分子量为5000Da；8000D；a10000Da；30000Da；50000Da、80000Da、100000Da、150000Da、200000Da、250000Da中的一种。
5.如权利要求1所述的结合膜分离与电渗析的废水处理方法，其特征在于，所述膜澄清单元(12)进液口还设有初步过滤单元(11)，所述初步过滤单元(11)、膜澄清单元(12)之间设有循环罐(8)。
6.如权利要求1所述的结合膜分离与电渗析的废水处理方法，其特征在于，所述有机分离处理单元(2)包括第一卷式超滤膜有机分离装置、第二卷式超滤膜有机分离装置。
7.如权利要求6所述的结合膜分离与电渗析的废水处理方法，其特征在于，所述第一卷式超滤膜有机分离装置的截留分子量为10000Da、8000Da、5000Da、3000Da、2500Da、1000Da中的一种，第二卷式超滤膜有机分离装置的截留分子量为2500Da、1000Da、800Da、600Da中的一种。
8.如权利要求1所述的结合膜分离与电渗析的废水处理方法，其特征在于，所述膜分离单元(3)包括卷式膜纳滤装置。
9.如权利要求1所述的结合膜分离与电渗析的废水处理方法，其特征在于，精过滤单元(41)为有机膜、无机膜、卷式膜、板式膜、蝶式膜、管式膜、中控纤维膜、微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜中的一种；截留分子量为1000Da,800Da,500Da,300Da,150Da，100Da，50Da中的一种。
10.如权利要求1所述的结合膜分离与电渗析的废水处理方法，其特征在于，电渗析浓缩单元(42)为无机系离子交换膜电渗析、有机高分子系离子交换膜电渗析、又均相离子交换膜电渗析、半均相离子交换膜电渗析、异相离子交换膜电渗析、凝胶性离子交换膜电渗析、多孔性离子交换膜电渗析、大孔性离子交换膜电渗析、阳离子交换膜电渗析、阴离子交换膜电渗析、特种机能离子交换膜电渗析、通用型水处理离子交换膜电渗析、特种用途离子交换膜电渗析、无网膜电渗析、有网膜电渗析、衬底膜电渗析、与电渗析原理相同和利用电场作用下进行渗析的不同组合具有除盐功能的各种设备的一种。
说明书
结合膜分离与电渗析的废水处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体而言，涉及一种结合膜分离与电渗析的废水处理方法。
背景技术
废水主要包括以下几类：物理冶金涉及的废水主要是在选矿和生产过程中产生的，这部分废水的特点是组分简单，含盐浓度不高。化工生产领域废水包括石油化工、煤化工、化工合成、精细化工、催化剂生产行业、电镀行业、造纸行业等生产中工艺产生的废水。制药及保健品生产行业废水包括原料药提取、药物化学合成和医用胶囊生产原料等明胶废水。环保治理工程包括环保治理过程不能处理或工况复杂技术处理难度大的含盐水、治理过程中产生的二次废水等。另外，日常生活中的各种生活垃圾集中到填埋场，由于垃圾自身含水和经过雨水淋洗后渗出含盐废水，这种含盐废水被称为垃圾渗滤液。还有生活中的餐厨垃圾处理后废水、养殖场生化处理后废水等。
现有技术在采用膜分离技术处理废水的过程中，当浓液达到一定值后，设备运行压力会非常高，当运行压力达到膜最高承受压力后，膜浓度就很难继续提高，即达到极限值。并且膜长期处于高压运行会严重影响膜的使用寿命。高压运行膜设备技术难度非常大，一次性投入和运行成本高。高压运行膜设备应用范围非常有限。另外，高压运行膜设备膜面浓度高，清液出水含盐量也很难达到国家排放标准。现有技术在采用电渗析技术处理废水的过程中，出系统清水含盐量高；单独使用很难达到环保或技术要求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供结合膜分离与电渗析技术的废水处理方法，以解决现有技术中出系统清水含盐量较高的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面结合膜分离与电渗析技术的废水处理系统，包括依次连接的膜澄清单元、有机分离处理单元、膜分离单元、膜浓缩单元；
所述膜浓缩单元包括拦截小部分无机盐的精过滤单元、电渗析浓缩单元，所述膜分离单元的清液出口与所述精过滤单元的进液口相连，所述精过滤单元的浓液出口与电渗析浓缩单元的进液口相连。
进一步地，所述初步过滤装置之前设有絮凝池、所述初步过滤装置与膜澄清单元之间设有循环罐，所述絮凝池连有第一pH监测仪，所述循环罐连有第二pH监测仪，所述膜澄清单元与膜浓缩单元之间还设有有机分离单元，所述有机分离处理单元包括依次连接的分离大分子有机物的分离装置、进一步拦截有机物的拦截装置。
进一步地，所述分离装置与拦截装置之间设有第一中间罐，所述膜分离单元浓液出口与第一中间罐相连；
在步骤(b)中先将膜澄清液通入到有机分离处理单元中，先经过分离装置去除大部分大分子有机物,之后经过拦截装置进一步拦截装置中的有机物，得到清液。
进一步地，所述分离装置与拦截装置之间设有第一中间罐，所述膜分离单元浓液出口与第一中间罐相连；
所述膜分离单元与精过滤单元之间设有第二中间罐，所述精过滤单元的浓液出口与电渗析浓缩单元的入口相连，所述电渗析浓缩单元的清液口与第二中间罐相连；
所述精过滤单元、电渗析浓缩单元之间设有第三中间罐；
所述拦截装置与膜分离单元之间设有第四中间罐。
进一步地，膜澄清单元为无机膜过滤装置、有机膜过滤装置、卷式膜过滤装置、蝶式膜过滤装置、板式膜过滤装置、中空纤维膜过滤装置、管式膜过滤装置中的一种，截留分子量为5000Da；8000D；a10000Da；30000Da；50000Da、80000Da、100000Da、150000Da、200000Da、250000Da中的一种。
进一步地，所述膜澄清单元进液口还设有初步过滤单元，所述初步过滤单元包括布袋/板框过滤装置，所述初步过滤单元、膜澄清单元之间设有循环罐。
进一步地，所述布袋/板框过滤装置的过滤精度为5μm。
进一步地，所述有机分离处理单元包括第一卷式超滤膜有机分离装置、第二卷式超滤或纳滤膜有机分离装置。
进一步地，所述第一卷式超滤膜有机分离装置的截留分子量为10000Da、8000Da、5000Da、3000Da、2500Da、1000Da中的一种，第二卷式超滤膜有机分离装置的截留分子量为2500Da、1000Da、800Da、600Da、500Da、300Da,150Da中的一种。
进一步地，所述膜分离单元包括卷式膜纳滤装置。
进一步地，精过滤单元为有机膜、无机膜、卷式膜、板式膜、蝶式膜、管式膜、中控纤维膜、微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜中的一种；截留分子量为1000Da,800Da,500Da,300Da,150Da，100Da，50Da、40Da、30Da,20Da、10Da中的一种。
进一步地，电渗析浓缩单元为无机系离子交换膜电渗析、有机高分子系离子交换膜电渗析、又均相离子交换膜电渗析、半均相离子交换膜电渗析、异相离子交换膜电渗析、凝胶性离子交换膜电渗析、多孔性离子交换膜电渗析、大孔性离子交换膜电渗析、阳离子交换膜电渗析、阴离子交换膜电渗析、特种机能离子交换膜电渗析、通用型水处理离子交换膜电渗析、特种用途离子交换膜电渗析、无网膜电渗析、有网膜电渗析、衬底膜电渗析、与电渗析原理相同和利用电场作用下进行渗析的不同组合具有除盐功能的各种设备的一种。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，还提供了一种结合膜分离与电渗析的废水处理方法包括以下步骤：
(a)将废水原液先进行初步过滤拦截大的固体颗粒杂质得到初步滤液，之后将初步滤液通入到膜澄清单元中拦截固体悬浮物和大分子杂质得到膜澄清液；
(b)将膜澄清液先经过膜分离去除部分二价无机盐得到膜分离清液，膜分离过滤所得清液之后依次经过膜浓缩单元的精过滤单元在压力＜2.5MPa的低压运行下进行膜分离拦截小部分无机盐，输出清液，精过滤单元膜分离所得浓液经过电渗析浓缩单元处理得到电渗析浓缩清液，该电渗析浓缩清液重新返回至精过滤单元再次膜分离输出清液，电渗析浓缩单元所得浓溶液排出系统。
进一步地，包括以下步骤：
当所述废水原液为高盐蛋白液时；
在步骤(a)初步过滤之前先对废水原液进行pH值调节，并对废水原液进行pH值监测使得进入初步过滤的废水原液中蛋白质析出为零；
在步骤(b)中先将膜澄清液通入到有机分离处理单元中，先经过分离装置去除大部分大分子有机物,之后经过拦截装置进一步拦截装置中的有机物，得到膜澄清液。
进一步地，所述分离装置与拦截装置之间设有第一中间罐，所述膜分离单元浓液出口与第一中间罐相连；
所述膜分离单元与精过滤单元之间设有第二中间罐，所述精过滤单元的浓液出口与电渗析浓缩单元的入口相连，所述电渗析浓缩单元的清液口与第二中间罐相连；
所述精过滤单元、电渗析浓缩单元之间设有第三中间罐；
所述拦截装置与膜分离单元之间设有第四中间罐。
进一步地，膜澄清单元为无机膜过滤装置、有机膜过滤装置、卷式膜过滤装置、蝶式膜过滤装置、板式膜过滤装置、中空纤维膜过滤装置、管式膜过滤装置中的一种，截留分子量为5000Da；8000D；a10000Da；30000Da；50000Da、80000Da、100000Da、150000Da、200000Da、250000Da中的一种。
进一步地，所述膜澄清单元进液口还设有初步过滤单元，所述初步过滤单元包括布袋/板框过滤装置，所述初步过滤单元、膜澄清单元之间设有循环罐。
进一步地，所述布袋/板框过滤装置的过滤精度为5μm。
进一步地，所述有机分离处理单元包括第一卷式超滤膜有机分离装置、第二卷式超滤或纳滤膜有机分离装置。
进一步地，所述第一卷式超滤膜有机分离装置的截留分子量为10000Da、8000Da、5000Da、3000Da、2500Da、1000Da中的一种，第二卷式超滤膜有机分离装置的截留分子量为2500Da、1000Da、800Da、600Da、500Da、300Da,150Da中的一种。
进一步地，所述膜分离单元包括卷式膜纳滤装置。
进一步地，精过滤单元为有机膜、无机膜、卷式膜、板式膜、蝶式膜、管式膜、中控纤维膜、微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜中的一种；截留分子量为1000Da,800Da,500Da,300Da,150Da，100Da，50Da、40Da、30Da,20Da、10Da中的一种。
进一步地，电渗析浓缩单元为无机系离子交换膜电渗析、有机高分子系离子交换膜电渗析、又均相离子交换膜电渗析、半均相离子交换膜电渗析、异相离子交换膜电渗析、凝胶性离子交换膜电渗析、多孔性离子交换膜电渗析、大孔性离子交换膜电渗析、阳离子交换膜电渗析、阴离子交换膜电渗析、特种机能离子交换膜电渗析、通用型水处理离子交换膜电渗析、特种用途离子交换膜电渗析、无网膜电渗析、有网膜电渗析、衬底膜电渗析、与电渗析原理相同和利用电场作用下进行渗析的不同组合具有除盐功能的各种设备的一种。
可见，本发明采用低压运行膜分离设备和电渗析结合中精过滤装置发挥的作用，具有以下优点：
(1)低压运行膜分离设备和电渗析结合中低压膜分离设备发挥的作用
1)利用低压膜分离设备清液出水含盐量非常低的运行特点，让低压膜分离设备负责清液侧出水达标排放或回用；
2)利用低压运行膜分离能够有效截留原水溶液中的盐分，提高进入电渗析原水的盐含量，降低电渗析浓液侧和进料原液侧的浓度差，尽可能的减少离子逆向迁移量，从而减低电渗析的一次投入和运行废水
(2)低压运行膜分离设备和电渗析结合中电渗析发挥的作用
1)利用电渗析常压运行和能适应强酸、强碱技术特点，大幅度降低设备的一次投入和运行废水；
2)利用电渗析易于提高浓水出液浓度的特点，大幅提高电渗析浓水出液浓度，大幅拓展了废水治理和工艺物料处理范围。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
发明人 （陈智根;翟君锋;黄鹏浩;）
