銅箔廢水處理技術(shù)分析
來源：山東招金膜天有限責(zé)任公司 閱讀：4070 更新時(shí)間：2015-10-24 15:40銅箔生產(chǎn)用水量大，(每噸銅箔耗純水約為140～150m3)，產(chǎn)生的銅箔廢水污染嚴(yán)重，治理難度大，處理投資費(fèi)用高，為世界各國環(huán)保部門和各銅箔生產(chǎn)廠家生產(chǎn)中的難題之一。采用膜法對銅箔水的處理，回收水平可大大提高。在實(shí)際應(yīng)用中具有投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、性能可靠、操作簡便、易于管理等特點(diǎn)，適合我國國情。膜產(chǎn)品是國家鼓勵(lì)發(fā)展的項(xiàng)目，環(huán)境保護(hù)是我國的一項(xiàng)基本國策，2000年修訂的《當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》中第16款第18條將“新型膜材料及制品生產(chǎn)”列為重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展產(chǎn)業(yè)，該項(xiàng)目的建設(shè)符合國家產(chǎn)業(yè)政策，順應(yīng)了世界環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。膜法工業(yè)廢水回用可以通過先進(jìn)技術(shù)的推廣應(yīng)用，解決多年來困擾的水污染問題，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，提高我國廢水處理行業(yè)的整體水平，并帶動國內(nèi)同行業(yè)和相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，對發(fā)展我國的環(huán)保產(chǎn)業(yè)具有重要的意義
一、前言
近年來，我國在啤酒、酒精等廢水處理方面已有一些突破，但對其他如含重金屬工業(yè)廢水、生活污水、含氨廢水、油田注水等的處理方面，仍沒有形成系統(tǒng)的、具有推廣價(jià)值的配套設(shè)施，這類廢水處理一直是國內(nèi)廢水處理領(lǐng)域中的難題。國內(nèi)一些排污量大的企業(yè)不得不從國外高價(jià)進(jìn)口設(shè)備，不僅加重了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，也沖擊著國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。膜分離技術(shù)是新興的高技術(shù)邊緣科學(xué)，其在能源、電子、石化、食品、飲料、醫(yī)藥、環(huán)保、輕工等領(lǐng)域及人民日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，特別是在環(huán)保領(lǐng)域，更是受到各界人士的廣泛關(guān)注，適用于廢水循環(huán)回用的微濾（超濾）膜組件及系統(tǒng)處理裝置越來越受到用戶的青睞。但是，值得注意的是，國內(nèi)目前所生產(chǎn)的微濾膜、超濾膜也還存在著孔徑分布寬、組件通量不算很高、耐污染程度低、性能不夠穩(wěn)定等缺點(diǎn)，無疑這與膜制造設(shè)備和技術(shù)密切相關(guān)。
山東招金膜天有限責(zé)任公司是國家大型水處理企業(yè)，集分離膜制作，水處理設(shè)計(jì)工程安裝，鋼結(jié)構(gòu)建筑材料，科技開發(fā)等于一體。招金膜天在膜工藝領(lǐng)域（如：微濾，超濾，反滲透等）和資源循環(huán)再生領(lǐng)域中扮演著重要角色。主持并參與了《中空纖維超濾膜裝置》，《中空纖維超濾膜組件》，《中空纖維微濾膜裝置》，《中空纖維微濾膜組件》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和《反滲透水處理設(shè)備》國家標(biāo)準(zhǔn)等多部標(biāo)準(zhǔn)編制工作。
公司在多年進(jìn)行膜產(chǎn)品的研制、開發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用推廣的基礎(chǔ)上，近幾年根據(jù)其特點(diǎn)，經(jīng)優(yōu)化處理工藝，采用膜技術(shù)設(shè)計(jì)制作了適用于含重金屬工業(yè)廢水和生活污水處理的系統(tǒng)處理設(shè)備，在工業(yè)廢水處理、生活污水處理、油田注水及自來水處理等領(lǐng)域都得到了成功應(yīng)用。
二、膜天銅箔水處理技術(shù)
銅箔生產(chǎn)用水為純凈水（電阻率>0.2兆歐），生產(chǎn)過程中產(chǎn)生高濃度重金屬廢水，其中主要含有：Cu2+：100mg/L、Zn2+：3～10mg/L、Cr6+：<5mg/L、 As5+：<5mg/L、PH：3～5。
1、工程概況（預(yù)設(shè)）：
1）設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
①漂洗回收水：3000m3/d（峰值最大5000m3/d）
②補(bǔ)充水：1000m3/d
③較濃漂洗水：900～1200m3/d（每種300～400 m3/d）
④廢水處理
2）產(chǎn)水要求
①純水產(chǎn)量：200m3/h
②產(chǎn)水電導(dǎo)率：三年內(nèi)保證≤3μs/cm
③產(chǎn)水PH≥6.0
④較濃漂洗水濃縮濃度達(dá)到回用值
3）控制要求：全自動控制
4）工藝要求：純水工藝為全膜法
5）廢水處理量設(shè)計(jì)值：50m3/h
2、整體工藝流程
自來水補(bǔ)充量：
↓加還原劑、阻垢劑
自來水―――→原水箱――→原水泵→加熱器→微濾―――→超濾裝置
↓加回用水二級RO濃水
→→反滲透裝置→淡水回中間水箱
↓濃水去廢水處理站
回用水——→回用水箱——→原水泵——→微濾——→保安過濾器
→高壓泵————→級反滲透裝置―――→―――→―――→―――↓
↓
淡水至回用水箱←濃縮RO←高壓泵←保安過濾器←濃水泵←反滲透濃水箱
↓濃水去廢水處理站
↓補(bǔ)充自來水淡水量
→中間水箱→中間水泵→高壓泵→二級反滲透裝置→淡水箱
↑加堿調(diào)PH值 ↓濃水
廢水處理工藝圖：
↓加酸 ↓加還原劑 ↓加堿 ↓加PAM
廢水來水（50m3/h）→中和調(diào)節(jié)池→氧化還原池→中和調(diào)節(jié)池→一次混合池
↓加PAC ↓加酸
→二次混合池→沉淀池→澄清池→過濾機(jī)→中性調(diào)節(jié)池→排放堰→達(dá)標(biāo)排放
↓
污泥池→壓濾機(jī)→泥餅外運(yùn)
↓
濾液回中和調(diào)節(jié)池
3、主要設(shè)備功能闡述：
整體工藝闡述：
該設(shè)計(jì)主要為預(yù)處理＋二級反滲透的水處理工藝，整體工藝為自動控制。同時(shí)利用膜法將工藝濃水進(jìn)行再濃縮回收利用，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，淡水重新加以利用。
設(shè)計(jì)采用的反滲透對銅箔廢水進(jìn)行處理，處理后的水采用閉路循環(huán)，重復(fù)使用，收到很好的效果，不但節(jié)約了水資源，降低了很大的投資成本，而且取得了很好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。將傳統(tǒng)水處理工藝與高科技膜法水處理工藝結(jié)合，在處理重金屬廢液，尤其銅箔廢水方面，能夠?qū)U液中的銅離子分離，廢液得到再生，實(shí)現(xiàn)了無污染廢水的排放和可觀的經(jīng)濟(jì)效益，大大節(jié)約了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的市場競爭力。
1、自來水處理：
1.1超濾裝置：
采用中空纖維超濾裝置進(jìn)一步去除水中的懸浮物和膠體，同時(shí)去除原水中的高分子物質(zhì)(蛋白質(zhì)、核酸、多糖等)以及細(xì)菌、有機(jī)物等雜質(zhì)，確保反滲透的正常運(yùn)行。
中空纖維超濾膜是以高分子材料采用特殊工藝制成的不對稱膜。它呈中空毛細(xì)管狀，管壁密布微孔，在壓力的作用下，原液在膜內(nèi)流動，其中的溶劑或小分子物質(zhì)可以透過膜，經(jīng)收集在膜內(nèi)流動，而其中的高分子物質(zhì)（蛋白質(zhì)、核酸、多糖等）以及膠體粒子則被阻止在膜表面，被循環(huán)流動的原液帶走而成為濃縮液，從而達(dá)到了物質(zhì)的分離，濃縮和提純的目的。
超濾裝置對于從稀溶液中分離溶質(zhì)具有廣泛的適應(yīng)性；超濾過程無相態(tài)轉(zhuǎn)化，不需加熱，常溫操作，節(jié)約能源，對熱敏性物質(zhì)的分離尤為適宜；超濾分離過程簡單，配套裝置少，操作運(yùn)行簡便，維護(hù)費(fèi)用低；超濾膜耐化學(xué)藥品腐蝕，PH適應(yīng)范圍廣；中空纖維超濾裝置單位體積中膜面積大，投資費(fèi)用最低，清洗簡單等特點(diǎn)。
2、回用水處理：
2.1、反滲透裝置：
反滲透是本系統(tǒng)中最主要的脫鹽裝置，它利用反滲透膜的特性來去除水中絕大部分可溶性鹽類、膠體及有機(jī)物。反滲透過程是自然界滲透的逆過程，在壓力作用下，水分子通過滲透膜進(jìn)入膜另一側(cè)，而水中的不純凈物被阻止，同時(shí)，為防止雜質(zhì)在膜表面上不斷聚集，由濃水不斷沖洗膜表面并將雜質(zhì)帶出。一般的，反滲透的水利用率，苦咸水淡化為75%。
2.2 化學(xué)藥品注入系統(tǒng)
⑴各類藥品計(jì)量箱的容積應(yīng)滿足一晝夜的藥品用量。
⑵加藥計(jì)量泵進(jìn)口設(shè)濾網(wǎng)，出口應(yīng)裝設(shè)脈沖緩沖器、安全閥（計(jì)量內(nèi)部已設(shè)有過壓保護(hù)者除外），藥品注入點(diǎn)均應(yīng)設(shè)混合裝置。
2.3 RO化學(xué)清洗系統(tǒng)
⑴化學(xué)清洗系統(tǒng)應(yīng)包括清洗箱、清洗泵、保安過濾器及和RO裝置連接的可拆卸管道、接頭等（軟管連接）。
⑵清洗系統(tǒng)的材質(zhì)應(yīng)能適用于所有的清洗液。
3、控制系統(tǒng)概述
在設(shè)計(jì)此控制系統(tǒng)時(shí)，我們充分考慮了甲方的設(shè)備布局，操作空間，系統(tǒng)長期穩(wěn)定性等多方面因素.
控制主體方案：各部分自控子站自成體系，即能獨(dú)立地完成各部分回路的工藝自控，又可由中控室對各個(gè)子站進(jìn)行遠(yuǎn)程集中管理與監(jiān)控，并將各主要工藝參數(shù)進(jìn)行存檔及報(bào)表打印，并及時(shí)繪制各主要工藝參數(shù)的運(yùn)行曲線。
系統(tǒng)采用三級控制：就地手動， PLC就地自動，PC中控室集中控制。
依據(jù)工藝流程及現(xiàn)場布置將系統(tǒng)劃分為幾個(gè)單元。
每個(gè)單元就地采用控制箱現(xiàn)場手動控制；每個(gè)單元設(shè)一個(gè)程序控制箱，程序控制箱內(nèi)PLC將單元內(nèi)每個(gè)控制箱的開關(guān)量和模擬量采集起來，通過RS-485端口與相鄰程序控制箱及上位計(jì)算機(jī)之間通訊，完成PLC就地自動及中控室集中控制與監(jiān)控。
4、設(shè)計(jì)原則
1、保證電鍍廢水經(jīng)過治理后的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996》的一級排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2、采用目前國內(nèi)較為成熟、可靠、先進(jìn)的處理工藝，力求做到運(yùn)行穩(wěn)定、操作方便，具有合理性、先進(jìn)性、優(yōu)越性和可靠性的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3、總體按照投資費(fèi)用節(jié)省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作管理方便、治理工藝可靠、整體布局合理、運(yùn)行效果穩(wěn)定的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4、外購設(shè)備選用國內(nèi)質(zhì)量上乘、知名度較高、價(jià)格適中、并經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn)過的先進(jìn)設(shè)備，保證持久穩(wěn)定運(yùn)行；非標(biāo)設(shè)備的制作應(yīng)符合國家或行業(yè)相關(guān)規(guī)范，并保證性能穩(wěn)定、外表大方美觀。
三、結(jié)束語
鑒于銅箔生產(chǎn)廢水中雜質(zhì)較少，可溶解性總固體含量較低，廢水量較大的特點(diǎn)，如采用單一的物化法處理工藝，處理投資大，工藝復(fù)雜，運(yùn)行成本高，且處理后的水不能回用，有用重金屬無法回收，存在水資源浪費(fèi)，環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益低等弊端。采用反滲透和離子交換法對銅箔生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理，處理后的水采用閉路循環(huán)，重復(fù)使用，收到很好的效果，不但節(jié)約了水資源，降低了很大的投資成本，而且取得了很好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。
