納濾膜分離技術在冶煉高硬度廢水處理中的應用
來(lai)源(yuan)：廈門世達(da)膜科技有限公司 閱讀(du)：5633 更新時間(jian)：2008-09-18 09:02詳細介紹
濕法冶金企業排放的廢水中主要是含砷、氟酸性廢水、生活污水和有機廢水等綜合性廢水，經物化處理后，雖然清澈透明，達到國家二級排放標準，但含有大量重金屬離子和酸根離子，水的硬度仍很高，如果返回生產循環使用，在一定時間內，會在管道壁及設備上結垢，給生產造成嚴重的影響。據有關資料介紹，在適當溫度條件下，控制處理水硬度（溶解CaSO4形成的硬度）在63.9德國度以下不易結垢。
為了響應國家對水資源綜合利用的政策，也為了確保當地水資源免受污染，采用納濾膜技術處理經物化處理后的水，其透析水可回用，達到廢水零排放，同時大量回收CaSO4的目的。
1、原廢(fei)水排放(fang)流程：
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原廢水排入流程如圖1所示，廢水來源主要有兩種，即含重金屬、砷、氟酸性污水和一般性污水，分別經硫酸中和站和總廢水站通過物化處理，之后將直接外排。一方面大量水資源嚴重浪費，另一方面這些高硬度廢水的直接排放給當地水資源造成嚴重的污染。
2、納濾（NF）膜技術簡介
納濾（NF）是一種新型分子級膜分離技術，是目前世界膜分離領域研究的熱點之一，通常包括以下六個方面的內容：①介于RO與UF之間；②孔徑在1nm以上，一般在1~2nm；③截留相對分子質量在200~1000；④膜材料可以采用多種材質，如醋酸纖維素、醋酸-三醋酸纖維素、磺化聚砜、磺化聚醚砜、芳香聚酰胺復合材料和無機材料等；⑤一般膜表面帶負電；⑥對NaCl的截留率小于90%。
NF膜的最大特征是膜本體帶有電荷，對無機離子進行選擇性分離，通常有以下規律：
對陰離子來說，截留率按以下順序上升：NO3-，CL-，OH-，SO42-，CO32-；
對陽離子來說，截留率按以下順序上升：H+，Na+，K+，Mg2+,Cu2+。
NF膜對有機物的去除與相對分子量和分子的空間幾何大小有半定量的關系，與分子的化學特性，特別是形成氫鍵的能力有關，通常情況下，NF膜對有機物具有良好的去除效果。其對有機物的去除可用優先吸附——毛細孔流理論解釋。近年出現的新型NF膜，由荷電性、親水性好、能阻抗有機污染的原材料（如磺化聚醚砜等）制成，以去除水中有機物為主要設計目的，對有機物的截留機理主要依賴于有機物的電荷性，不同于傳統的軟化NF膜的機械篩分機理。
另外，有研究表明，NF膜對細菌和病毒等也具有良好的去除性能；而且不需添加劑；對色度的去除也非常有效。有業內人士預見，微污染原水的NF膜處理將是未來的發展方向。
3、采(cai)用納濾膜技術的工(gong)藝流程(cheng)：
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把經物化處理后的高硬度廢水利用納濾膜技術進一步處理，其工藝流程如圖2所示。
經物化處理后的高硬度廢水經砂濾器過濾后進入循環沉淀罐，膜系統加料泵從循環罐內抽取料液，經微濾器再通過循環高壓泵提升壓力后進入膜組件，COD/BOD成分、細菌、病毒、鈣鎂離子、重金屬離子和有機物等被納濾膜截留而水則完全透過,透析水送到回用水池用于生產中；濃縮液回流入循環沉淀罐內，在濃縮到循環沉淀罐內濃縮液出現沉淀物析出后，循環罐系統切換到另一循環罐（2號）使用，其他系統不變動。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。前一循環罐（1號）內的濃縮液靜置2~3小時后將底下的沉淀物硫酸鈣排出經板框壓濾成石膏，板框透析水及循環罐內的上清液回到外排池與原廢水一起再處理。在循環罐（2號）內的濃縮液達到析出濃度后系統切換回前一循環罐（1號）使用，循環罐（2號）內的料液再處理同上。
納濾(lv)膜處理冶煉高硬度(du)廢(fei)水(shui)數據
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在膜系統過濾到一定時間后，一般為1~2天，膜系統過濾速度下降，膜需要清洗再生，將其他部分停下，膜系統切到CIP清洗系統上進行清洗，時間為1~1.5小時，待膜通量恢復后即可再進行過濾處理。
4、結論
（1）納濾膜技術處理銅冶煉高硬度廢水，實現廢水零排放是切實可行的。
（2）為保證納濾膜系統穩定和高效運行，單批最佳濃縮倍數應控制在5倍（主要依據廢水中的硬度）。
（3）銅冶煉高硬度廢水經納濾膜系統處理后的出水硬度低于10德國度，優于企業現有工業用水，可完全回用于工業生產中。
（4）從銅冶煉高硬度廢水中大量回收硫酸鈣既實現資源回收與再利用，又避免了對環境的污染。
（5）利用納濾膜技術處理銅冶煉高硬度廢水，不僅具有極大的環境效益和社會效益，而且具有非常可觀的經濟效益。
