納濾膜分離技術(shù)在冶煉高硬度廢水處理中的應(yīng)用
來(lái)源：廈門世達(dá)膜科技有限公司 閱讀：5461 更新時(shí)間：2008-09-18 09:02詳細(xì)介紹
濕法冶金企業(yè)排放的廢水中主要是含砷、氟酸性廢水、生活污水和有機(jī)廢水等綜合性廢水，經(jīng)物化處理后，雖然清澈透明，達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，但含有大量重金屬離子和酸根離子，水的硬度仍很高，如果返回生產(chǎn)循環(huán)使用，在一定時(shí)間內(nèi)，會(huì)在管道壁及設(shè)備上結(jié)垢，給生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響。據(jù)有關(guān)資料介紹，在適當(dāng)溫度條件下，控制處理水硬度（溶解CaSO4形成的硬度）在63.9德國(guó)度以下不易結(jié)垢。
為了響應(yīng)國(guó)家對(duì)水資源綜合利用的政策，也為了確保當(dāng)?shù)厮Y源免受污染，采用納濾膜技術(shù)處理經(jīng)物化處理后的水，其透析水可回用，達(dá)到廢水零排放，同時(shí)大量回收CaSO4的目的。
1、原廢水排放流程：
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原廢水排入流程如圖1所示，廢水來(lái)源主要有兩種，即含重金屬、砷、氟酸性污水和一般性污水，分別經(jīng)硫酸中和站和總廢水站通過(guò)物化處理，之后將直接外排。一方面大量水資源嚴(yán)重浪費(fèi)，另一方面這些高硬度廢水的直接排放給當(dāng)?shù)厮Y源造成嚴(yán)重的污染。
2、納濾（NF）膜技術(shù)簡(jiǎn)介
納濾（NF）是一種新型分子級(jí)膜分離技術(shù)，是目前世界膜分離領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，通常包括以下六個(gè)方面的內(nèi)容：①介于RO與UF之間；②孔徑在1nm以上，一般在1~2nm；③截留相對(duì)分子質(zhì)量在200~1000；④膜材料可以采用多種材質(zhì)，如醋酸纖維素、醋酸-三醋酸纖維素、磺化聚砜、磺化聚醚砜、芳香聚酰胺復(fù)合材料和無(wú)機(jī)材料等；⑤一般膜表面帶負(fù)電；⑥對(duì)NaCl的截留率小于90%。
NF膜的最大特征是膜本體帶有電荷，對(duì)無(wú)機(jī)離子進(jìn)行選擇性分離，通常有以下規(guī)律：
對(duì)陰離子來(lái)說(shuō)，截留率按以下順序上升：NO3-，CL-，OH-，SO42-，CO32-；
對(duì)陽(yáng)離子來(lái)說(shuō)，截留率按以下順序上升：H+，Na+，K+，Mg2+,Cu2+。
NF膜對(duì)有機(jī)物的去除與相對(duì)分子量和分子的空間幾何大小有半定量的關(guān)系，與分子的化學(xué)特性，特別是形成氫鍵的能力有關(guān)，通常情況下，NF膜對(duì)有機(jī)物具有良好的去除效果。其對(duì)有機(jī)物的去除可用優(yōu)先吸附——毛細(xì)孔流理論解釋。近年出現(xiàn)的新型NF膜，由荷電性、親水性好、能阻抗有機(jī)污染的原材料（如磺化聚醚砜等）制成，以去除水中有機(jī)物為主要設(shè)計(jì)目的，對(duì)有機(jī)物的截留機(jī)理主要依賴于有機(jī)物的電荷性，不同于傳統(tǒng)的軟化NF膜的機(jī)械篩分機(jī)理。
另外，有研究表明，NF膜對(duì)細(xì)菌和病毒等也具有良好的去除性能；而且不需添加劑；對(duì)色度的去除也非常有效。有業(yè)內(nèi)人士預(yù)見(jiàn)，微污染原水的NF膜處理將是未來(lái)的發(fā)展方向。
3、采用納濾膜技術(shù)的工藝流程：
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把經(jīng)物化處理后的高硬度廢水利用納濾膜技術(shù)進(jìn)一步處理，其工藝流程如圖2所示。
經(jīng)物化處理后的高硬度廢水經(jīng)砂濾器過(guò)濾后進(jìn)入循環(huán)沉淀罐，膜系統(tǒng)加料泵從循環(huán)罐內(nèi)抽取料液，經(jīng)微濾器再通過(guò)循環(huán)高壓泵提升壓力后進(jìn)入膜組件，COD/BOD成分、細(xì)菌、病毒、鈣鎂離子、重金屬離子和有機(jī)物等被納濾膜截留而水則完全透過(guò),透析水送到回用水池用于生產(chǎn)中；濃縮液回流入循環(huán)沉淀罐內(nèi)，在濃縮到循環(huán)沉淀罐內(nèi)濃縮液出現(xiàn)沉淀物析出后，循環(huán)罐系統(tǒng)切換到另一循環(huán)罐（2號(hào)）使用，其他系統(tǒng)不變動(dòng)。由于濃縮液中含有聚丙烯酰胺，料液中的硫酸鈣在聚丙烯酰胺的作用下，極易沉淀。前一循環(huán)罐（1號(hào)）內(nèi)的濃縮液靜置2~3小時(shí)后將底下的沉淀物硫酸鈣排出經(jīng)板框壓濾成石膏，板框透析水及循環(huán)罐內(nèi)的上清液回到外排池與原廢水一起再處理。在循環(huán)罐（2號(hào)）內(nèi)的濃縮液達(dá)到析出濃度后系統(tǒng)切換回前一循環(huán)罐（1號(hào)）使用，循環(huán)罐（2號(hào)）內(nèi)的料液再處理同上。
納濾膜處理冶煉高硬度廢水?dāng)?shù)據(jù)
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在膜系統(tǒng)過(guò)濾到一定時(shí)間后，一般為1~2天，膜系統(tǒng)過(guò)濾速度下降，膜需要清洗再生，將其他部分停下，膜系統(tǒng)切到CIP清洗系統(tǒng)上進(jìn)行清洗，時(shí)間為1~1.5小時(shí)，待膜通量恢復(fù)后即可再進(jìn)行過(guò)濾處理。
4、結(jié)論
（1）納濾膜技術(shù)處理銅冶煉高硬度廢水，實(shí)現(xiàn)廢水零排放是切實(shí)可行的。
（2）為保證納濾膜系統(tǒng)穩(wěn)定和高效運(yùn)行，單批最佳濃縮倍數(shù)應(yīng)控制在5倍（主要依據(jù)廢水中的硬度）。
（3）銅冶煉高硬度廢水經(jīng)納濾膜系統(tǒng)處理后的出水硬度低于10德國(guó)度，優(yōu)于企業(yè)現(xiàn)有工業(yè)用水，可完全回用于工業(yè)生產(chǎn)中。
（4）從銅冶煉高硬度廢水中大量回收硫酸鈣既實(shí)現(xiàn)資源回收與再利用，又避免了對(duì)環(huán)境的污染。
（5）利用納濾膜技術(shù)處理銅冶煉高硬度廢水，不僅具有極大的環(huán)境效益和社會(huì)效益，而且具有非？捎^的經(jīng)濟(jì)效益。
