戈爾膜過濾器在污酸污水處理中的應(yīng)用
銅陵有色金屬(集團)公司第一冶煉廠冶煉系統(tǒng)和制酸系統(tǒng)產(chǎn)生的污酸污水雜質(zhì)成分復(fù)雜，銅、鉛、鋅等重金屬離子和砷、氟等含量高，排放量達1500m3/h。為徹底治理污酸污水，決定采用化學(xué)絮凝法沉淀結(jié)合戈爾膜過濾器進行處理。2000年12月，污酸污水處理系統(tǒng)一次性試車成功，投入正常運行。系統(tǒng)已正常運行3年多，各項技術(shù)指標(biāo)均達設(shè)計值。
1.工藝流程
污酸污水處理工藝流程如圖。來自冶煉系統(tǒng)和制酸系統(tǒng)的污酸污水引人均衡池混合;混合后，污酸污水由泵輸送到中和曝氣池，達到一定液位后，向中和曝氣池內(nèi)投加、[Ca(OH)2」為20%左右的電石渣乳液，調(diào)整pH值為7.8一8.0，使污酸污水中的氟離子、重金屬離子和部分砷沉淀，再根據(jù)污酸污水中砷化物含量投加適量FeS04，同時向混合液中通人壓力為 50kPa左右的空氣進行攪拌并起氧化作用，保證反應(yīng)充分并促進Fe(OH)2氧化成絮凝效果好的Fe(OH)3膠體，將廢水中的亞砷酸及亞砷酸鹽沉淀; 曝氣反應(yīng)完全后，根據(jù)污酸污水中重金屬離子含量的高低，決定是否微調(diào)pH值至8.5一9.0;中和曝氣反應(yīng)后的污酸污水通過戈爾膜過濾器進行固液分離，上部清液達標(biāo)返回生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)利用，底流經(jīng)板框壓濾機壓濾，濾渣無害化堆存，濾液返回中和曝氣池。
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2.戈爾膜過濾器
戈爾膜過濾器的核心為戈爾膜濾芯。該濾芯由膨化聚四氟乙烯復(fù)合濾膜和支撐籠骨組成，膨化聚四氟乙烯濾膜具有極佳的化學(xué)穩(wěn)定性，表面光滑、多孔，摩擦系數(shù)低，過濾效果好，能將液體中微小顆粒全部截留在薄膜的表面。由于摩擦系數(shù)低，濾膜具有極佳的不私性，表面極易清洗。當(dāng)濾膜表面的濾餅達到一定厚度，在控制器的控制下，可快速、自動地進行膜表面反沖洗，濾餅徹底從膜表面清理干凈。
3 .投資運行成本及效益評價
a.工藝流程短，占地面積小。國內(nèi)有色冶煉行業(yè)傳統(tǒng)污酸污水治理工藝流程長、設(shè)備多、配管復(fù)雜、操作困難，管道及設(shè)備易堵塞；瘜W(xué)絮凝法沉淀結(jié)合戈爾膜過濾器工藝可以一次完成污酸污水處理和固液分離，大大簡化了工藝流程，占地面積僅為傳統(tǒng)工藝的1/3左右。同時，合適的旁路設(shè)計能有效防止設(shè)備及管道堵塞。
b.投資省，建設(shè)工期短，運行成本低。由于大大簡化了工藝流程和設(shè)備配置，既減少了工程投資，又縮短了建設(shè)工期。本工程直接投資近750萬元，如采用傳統(tǒng)工藝，估計工程直接投資在，1300一 1500萬元。實際應(yīng)用中，污酸污水處理成本為1.5一2.5元/t，遠遠低于傳統(tǒng)工藝處理成本。
c.自動化程度高，操作環(huán)境好。當(dāng)濾膜表面的濾餅達到一定厚度時，在控制器的控制下，可快速、自動地進行濾膜表面反沖洗，實現(xiàn)連續(xù)過濾，克服了傳統(tǒng)工藝在固液機械分離后再進行自然沉淀，澄清后上清液方能達標(biāo)排放的多次分離弊端，以及傳統(tǒng)過濾設(shè)備間歇運行而必須設(shè)置多臺設(shè)備的弊端，從而有效降低勞動強度，改善現(xiàn)場操作環(huán)境。
d.濾液達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。戈爾膜過濾器濾液可達標(biāo)排放。
4.存在問題
戈爾膜過濾器在污酸污水治理的應(yīng)用是成功的，體現(xiàn)了工藝流程短、占地面積小，投資省、工期短、運行成本低、自動化程度高、操作環(huán)境好等諸多優(yōu)越性。但由于各種原因，仍存在一些問題有待解決。
a.處理后的清液鈣含量高，不經(jīng)處理無法直接利用，現(xiàn)處于直接外排狀況，沒有達到循環(huán)利用的初衷。
b.由于設(shè)計時沒有考慮到污酸污水中含有一定的油性物質(zhì)，加上處理液鈣含量高，濾膜表面時有勃結(jié)現(xiàn)象，生產(chǎn)中約每隔兩周就需用鹽酸對戈爾膜進行浸泡、清洗。
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