申請日2013.10.29

　　公開(公告)日2014.04.16

　　IPC分類號C02F1/44; C02F103/16; C02F101/20

　　摘要

　　帶有管式膜過濾組件的電鍍廢水處理裝置，包括處理水池，處理水池中裝置浸沒式膜過濾組件，膜過濾組件分別與管道輸送系統(tǒng)連接，處理水池中還安裝有曝氣裝置，所述膜過濾組件由管式膜過濾單元構(gòu)成，所述管式膜過濾單元外圍有一個敞開式框架，框架面上密封裝置管式過濾膜，框架上有出水管。所述各管式膜過濾單元相互平行。所述各管式膜過濾單元的出水管通過框架相通連接構(gòu)成總出水管。各管式膜過濾單元的出水管通過集水管與自吸水泵連接�？偝鏊�管上安裝有水質(zhì)分析儀。本實用新型工作效率高，運(yùn)行能耗低，占地面積小，適用于半導(dǎo)體電鍍、化學(xué)鍍等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有重金屬離子廢水的回收處理。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種帶有管式膜過濾組件的工業(yè)廢水處理裝置，其包括處理水池(5)， 處理水池(5)中浸沒裝置有膜過濾組件(10)，膜過濾組件(10)分別與管道 輸送系統(tǒng)連接，處理水池(5)中還安裝有曝氣裝置，其特征在于：所述膜過 濾組件(10)由管式膜過濾單元(9)構(gòu)成，所述管式膜過濾單元(9)外圍有 一個敞開式框架，框架面上密封裝置管式過濾膜，框架上有出水管(11)。

　　2.按權(quán)利要求1所述帶有管式膜過濾組件的工業(yè)廢水處理裝置，其特征 在于：所述管式膜過濾單元(9)的材料為陶瓷或PE。

　　3.按權(quán)利要求1所述帶有管式膜過濾組件的工業(yè)廢水處理裝置，其特征 在于：所述各管式膜過濾單元(9)相互平行。

　　4.按權(quán)利要求1所述帶有管式膜過濾組件的工業(yè)廢水處理裝置，其特征 在于：所述各管式膜過濾單元(9)的出水管(11)通過框架相通連接構(gòu)成總 出水管(12)，并與自吸水泵(8)連接。

　　5.按權(quán)利要求4所述帶有管式膜過濾組件的工業(yè)廢水處理裝置，其特征 在于：所述總出水管(12)上安裝有水質(zhì)分析儀(13)。

　　6.按權(quán)利要求1所述帶有管式膜過濾組件的工業(yè)廢水處理裝置，其特征 在于：所述曝氣裝置由膜過濾組件下方安裝的帶有曝氣孔的曝氣管(6)與鼓 風(fēng)機(jī)(4)輸出端的壓力氣連接構(gòu)成。

　　說明書

　　帶有管式膜過濾組件的工業(yè)廢水處理裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實用新型涉及工業(yè)污水處理設(shè)備，尤其涉及帶有管式膜過濾組件的工業(yè) 廢水處理裝置，適用于電鍍、化學(xué)鍍、半導(dǎo)體封裝等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有重 金屬離子廢水的回收處理。

　　背景技術(shù)

　　電鍍、化學(xué)鍍、半導(dǎo)體封裝等工業(yè)都是十分依賴水資源的行業(yè)，也是高耗 水、高污染的行業(yè)，尤其在水資源有限、水環(huán)境污染日益加劇的情形下，限水、 缺水、治水對企業(yè)的生產(chǎn)營運(yùn)產(chǎn)生巨大壓力。因此，對這些生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約用水 以及污染的有效治理的研究與實踐，有助于提升用水效益，降低用水成本，減 輕環(huán)境污染。目前，節(jié)約用水、中水回用、廢水的回收利用已成為這些業(yè)者應(yīng) 對上述情況的重要措施，特別是廢水的回收利用，既能減少對水資源的需求， 又能降低生產(chǎn)成本，同時也減少對環(huán)境的污染。

　　在半導(dǎo)體封裝過程中需要使用電鍍工藝。芯片在電鍍后要進(jìn)行清洗，該過 程中會產(chǎn)生電鍍清洗廢水。由于電鍍中使用到一些金屬，因此電鍍清洗廢水中 會存在金屬離子的排放，如鈦(Ti)、鉻(Cr)、鉛(Pb)、錫(Sn)、鎳(Ni)、 銅(Cu)、鋅(Zn)、鋁(Al)等。在電鍍或化學(xué)鍍生產(chǎn)中鍍件清洗根據(jù)不同 需要，選擇的鍍液也不同。因此，其主要污染物為：酸和堿、及Ti、Cr、Pb、 Sn、Ni、Cu、Zn、Al等金屬離子，表面活性劑和光亮劑等。上述廢水水質(zhì)詳見 表1：

　　表1：廢水水質(zhì)

　　表1中，SS為固體懸浮物濃度值，CODCr為化學(xué)需氧量。從表1可見，三 部分廢水水質(zhì)很復(fù)雜，尤其是高濃度的重金屬離子及高濃度的極細(xì)懸浮顆粒很 難去除，這類廢水毒性較大，有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質(zhì)， 對人類危害極大。因此，對上述廢水必須認(rèn)真進(jìn)行回收處理，做到消除或 減少其對環(huán)境的污染。

　　在現(xiàn)有技術(shù)中，含重金屬離子的廢水處理目前大多采用化學(xué)還原、沉淀、 吸附、微電解、蒸發(fā)以及離子交換等方法，這些傳統(tǒng)的廢水處理工藝中，(1)需 要使用大劑量的氫氧化鈉、絮凝劑等，處理過程中產(chǎn)生大量的有害重金屬污泥; (2)處理系統(tǒng)占地面積大，流程繁瑣;(3)操作復(fù)雜，由于這部分生產(chǎn)廢水水 質(zhì)不穩(wěn)定，導(dǎo)致出水水質(zhì)不穩(wěn)定，從而無法直接回收利用水資源�，F(xiàn)有技術(shù)中， 也有涉及膜過濾法處理電鍍廢水的專利，其名稱為《電鍍廢水處理零排放的膜 分離方法》，申請?zhí)枮?3157655.9，其公開號為CN1590322，公開日為2005 年3月9日。該專利公開的電鍍廢水處理方法采用一級納濾膜過濾，二級苦咸 水反滲透膜過濾，三級海水反滲透膜過濾，流程繁瑣，運(yùn)行能耗很高，水的回 用率較低，僅為70%左右。在本申請人的另一份名稱為《一種納濾法處理電 鍍廢水的清潔生產(chǎn)方法》，申請?zhí)枮?00610096133.9，其公開號為CN1935678， 公開日為2007年3月28日的專利申請中，主要采用了國際先進(jìn)的納濾膜對二 價以上金屬離子進(jìn)行截留濃縮，膜透過液直接回用于鍍件漂洗，運(yùn)行費(fèi)用比之 前的方法有所降低，流程簡單，操作方便，投資小，但是納濾膜過濾的操作壓 力為1.8～2.2MPa，運(yùn)行能耗較高。

　　上述的水處理方法存在著處理設(shè)施結(jié)構(gòu)龐大復(fù)雜、占地面積大、投資和運(yùn) 行能耗高的問題，而且處理過程通常需添加多種化學(xué)藥劑，以實現(xiàn)金屬離子沉 淀和固體顆粒絮凝沉淀，從而在處理過程中產(chǎn)生大量有害污泥。而近年的膜法 處理電鍍廢水，其選用的膜過濾系統(tǒng)主要為反滲透、納濾系統(tǒng)，需要加壓過濾， 運(yùn)行能耗高，維護(hù)費(fèi)用高。

　　實用新型內(nèi)容

　　本申請人針對上述的問題，進(jìn)行了研究改進(jìn)，提供一種帶有管式膜過濾組 件的工業(yè)廢水處理裝置，能有效去除電鍍、化學(xué)鍍、半導(dǎo)體封裝等生產(chǎn)過程中 產(chǎn)生的含有重金屬離子廢水中的各種雜質(zhì)，真正實現(xiàn)廢水資源化，而且水的回 用率高，運(yùn)行能耗低，處理系統(tǒng)占地小、安全、可靠。

　　本實用新型的技術(shù)方案如下：

　　帶有管式膜過濾組件的電鍍廢水處理裝置，其包括處理水池，處理水池中 裝置浸沒式膜過濾組件，膜過濾組件分別與管道輸送系統(tǒng)連接，處理水池中還 安裝有曝氣裝置，所述膜過濾組件由管式膜過濾單元構(gòu)成，所述管式膜過濾單 元外圍有一個敞開式框架，框架面上密封裝置管式過濾膜，框架上有出水管。

　　進(jìn)一步的：

　　所述各管式膜過濾單元相互平行。

　　所述各管式膜過濾單元的出水管通過框架相通連接構(gòu)成總出水管。

　　所述各管式膜過濾單元的出水管通過集水管與自吸水泵連接。

　　所述總出水管上安裝有水質(zhì)分析儀。

　　所述曝氣裝置由膜過濾組件下方安裝的帶有曝氣孔的曝氣管與鼓風(fēng)機(jī)輸 出端的壓力氣連接構(gòu)成。

　　本實用新型的有益技術(shù)效果是：

　　1、回收水質(zhì)完全達(dá)到和優(yōu)于國家關(guān)于《城市污水再生利用工業(yè)用水水 質(zhì)》(GB/T19923-2005)、《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002) 標(biāo)準(zhǔn)，可直接回用作生產(chǎn)洗滌用水、廠區(qū)綠化、消防補(bǔ)充用水、冷卻塔補(bǔ)充用 水等;2、管式膜過濾裝置具有物理截留或截留篩分效應(yīng)，其平均孔徑膜的過 濾孔徑為0.1μm～5μm，管式膜流道10mm～25mm，材料為耐化學(xué)性很強(qiáng)的陶 瓷、PE等有機(jī)膜，能有效地截留較小的固體組分;3、抽吸式過濾，采用自 外向內(nèi)的外壓式過濾，過濾時跨膜壓差小于20KPa，運(yùn)行能耗低;4、膜通量 大，采用曝氣的方式在膜表面的平行方向形成氣水流，而污水在膜的垂直方向 過濾出水，這樣可以有效膜面的清潔度，膜通量大而穩(wěn)定，單位面積內(nèi)膜通量 是納濾、反滲透的5～10倍;5、產(chǎn)水率高，由于膜組件經(jīng)過工藝改良為浸沒 式，其抗污染能力大大增強(qiáng)，不需要反沖洗，且排污周期長，產(chǎn)水率大于98%; 6、濃縮后的污泥無毒、無害，易處理。7、系統(tǒng)占地面積小，由于其采用浸 沒式結(jié)構(gòu)，設(shè)備占地面積小，設(shè)備緊湊，易自控，可連續(xù)操作。