專利名稱：一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢水處理及回用方法。
背景技術(shù)：
隨著國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)的拉動(dòng)及國際電池生產(chǎn)廠商在中國投資的增多，鉛酸蓄電池行業(yè)快速發(fā)展壯大，不僅在交通運(yùn)輸、軍事國防等傳統(tǒng)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，而且應(yīng)用在太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、通信電源、電力變配電系統(tǒng)、鐵路、船舶通訊、起動(dòng)、照明電源、UPS電源中，使其成為新興的朝陽產(chǎn)業(yè)之一，截至2011年7月31日，從事鉛蓄電池生產(chǎn)、組裝及回收 (再生鉛)企業(yè)已有1930多家。但是由于污染防治設(shè)施不完善等原因，被取締關(guān)閉約583家、 停產(chǎn)整治約405家、停產(chǎn)約610家?？梢娢鬯幚硪殉蔀橹萍s其行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
目前處理含鉛廢水的方法有化學(xué)沉淀法、離子交換法和電滲析法等?；瘜W(xué)沉淀法是目前應(yīng)用最廣泛的含鉛廢水處理技術(shù)，通過投加堿液或硫化物，生成難溶的氫氧化鉛或硫化鉛沉淀。但鉛是兩性金屬，采用化學(xué)沉淀法控制條件較為嚴(yán)格。離子交換法處理含鉛廢水，去除率高，出水水質(zhì)好，但僅能處理離子態(tài)的鉛或鉛化合物且處理成本較高。
專利CNlOl 197458B將含鉛廢水直接導(dǎo)入普通廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行廢水處理，操作簡單，但是由于普通廢水處理系統(tǒng)多為活性污泥法，微生物不能降解鉛，富集于微生物體內(nèi)，處理達(dá)標(biāo)也僅是稀釋作用，長期累積會(huì)破壞水體的自凈作用。
專利CN100402446C采用電滲析處理含鉛廢水，淡水出水水質(zhì)良好，可回用至配酸工藝，濃水作為沖洗和冷卻用水，實(shí)現(xiàn)“零排放”。但是此方法的淡水回收率〈70%，濃水經(jīng)循環(huán)后鉛濃度達(dá)到原來的3倍，用作沖洗和冷卻用水存在安全隱患。
專利CN102020374A采用混凝沉淀+反滲透處理鉛酸廢水，處理后水質(zhì)良好，可回用，但是該方法在反滲透之前加了離子交換樹脂和電滲析設(shè)備，使得產(chǎn)水回收率較低，且步驟較為繁瑣，不利于工業(yè)化。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法，解決以上技術(shù)問題。
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法，包括如下步驟
(I)預(yù)處理使用堿液將鉛酸廢水的pH控制在8、之間，之后投加絮凝劑、助凝劑；
(2)超濾膜處理；將步驟(I)處理后的廢水中經(jīng)沉淀后的上清液輸送到超濾膜處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理；
(3)反滲透膜處理將步驟(2)處理后的廢水經(jīng)沉淀后的上清液輸送到反滲透膜處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理。
所述堿液采用氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鈣或碳酸氫鉀溶液中的一種或幾種。
所述堿液的濃度范圍為5°/Γ Ο%。
所述絮凝劑采用聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、聚合鋁鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵中的一種或者幾種。
所述絮凝劑的投加量為50mg/L 500mg/L。
所述助凝劑為聚丙烯酰胺，其分子量為200萬 2500萬。
所述助凝劑的投加量為Img/L"l5mg/L。
所述聚丙烯酰胺采用陽離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺和陰離子聚丙烯酰胺中的一種或者幾種。
所述超濾膜處理系統(tǒng)的超濾膜的材質(zhì)采用復(fù)合聚氯乙烯、聚醚砜、聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)中的一種。
所述超濾膜處理系統(tǒng)的超濾膜的膜孔徑為O. 001 μ πΓΟ. 02 μ m。
所述超濾膜處理系統(tǒng)的超濾膜運(yùn)行壓力為O. IMPa^lMPa0
所述超濾膜處理系統(tǒng)中的超濾膜采用美國陶氏超濾膜，也可以采用美國GE超濾膜。
所述反滲透膜處理系統(tǒng)中的反滲透膜材質(zhì)采用醋酸纖維素(CA)或者芳香聚酰胺。
所述反滲透膜處理系統(tǒng)中的反滲透膜孔徑為O. lnnTlnm。
所述反滲透膜處理系統(tǒng)中的反滲透膜運(yùn)行壓力為lMPa 2MPa。
所述反滲透膜處理系統(tǒng)中的反滲透膜采用美國陶氏反滲透膜，也可以采用美國GE 反滲透膜或者韓國世韓反滲透膜。
本發(fā)明將鉛酸蓄電池生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的鉛酸廢水先進(jìn)行預(yù)處理，然后先后通過超濾膜處理系統(tǒng)和反滲透膜處理系統(tǒng)，使得鉛酸廢水被層層過濾和凈化，濾除有害物質(zhì)和微生物，使得水質(zhì)達(dá)到可以再利用的程度。鉛酸廢水在經(jīng)過預(yù)處理后會(huì)使得溶于水中的大部分懸浮物被凝聚成高分子有機(jī)物，便于后續(xù)工藝過程中的濾除；在超濾膜處理環(huán)節(jié)，由于超濾膜的膜孔徑均在微米級(jí)別，廢水在經(jīng)過超濾膜時(shí)，大部分O. 001微米02微米之間的大分子物質(zhì)和蛋白質(zhì)會(huì)被超濾膜截留住，這些大分子物質(zhì)包括呈現(xiàn)膠狀和絮團(tuán)狀的高分子有機(jī)物、蛋白質(zhì)、微生物等；在反滲透膜處理環(huán)節(jié)，由于反滲透膜的表面微孔的孔徑更小，使得其具有高脫鹽效果，可以將溶于水中的無機(jī)鹽分離出來，同時(shí)也能夠截留住大部分分子量大于100的有機(jī)物、細(xì)菌和微生物等，使得水質(zhì)達(dá)到再利用的程度。
有益效果由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的工藝步驟簡單，投入成本較低，不僅可以有效濾除廢水中的有害物質(zhì)，還可以控制水質(zhì)達(dá)到回收再利用的標(biāo)準(zhǔn)。


圖I為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
參照?qǐng)D1，一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法，其步驟包括
(I)預(yù)處理使用堿液將鉛酸廢水的pH控制在8、之間，之后投加絮凝劑、助凝劑；
(2)超濾膜處理；將步驟(I)處理后的廢水中經(jīng)沉淀后的上清液輸送到超濾膜處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理；
(3)反滲透膜處理將步驟(2)處理后的廢水經(jīng)沉淀后的上清液輸送到反滲透膜處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理。
實(shí)施例一，處理含鉛濃度為10mg/L，pH值為2，CODcr為30mg/L，總硬度(以碳酸鈣計(jì))為200mg/L，電導(dǎo)率為3500mg/L的鉛酸廢水的工藝步驟如下
(I)預(yù)處理向容納鉛酸廢水的預(yù)處理池中加入一定量的堿液，使得鉛酸廢水的 pH值達(dá)到8. O,然后在該預(yù)處理池中依次加入220mg/L的聚合硫酸鐵,4. Omg/L的陰離子聚丙烯酰胺，該陰離子聚丙烯酰胺的分子量為1300萬；
(2)超濾膜處理將步驟(I)中經(jīng)過預(yù)處理后的鉛酸廢水中經(jīng)沉淀后的上清液輸送到超濾膜處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理，其中，超濾膜采用美國陶氏超濾膜，其材質(zhì)為聚醚砜，設(shè)定超濾膜運(yùn)行壓力為O. 5MPa。
(3)反滲透膜處理將步驟(2)中經(jīng)過處理后的鉛酸廢水中經(jīng)沉淀后的上清液輸送到反滲透膜處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理，其中，反滲透膜采用美國陶氏反滲透膜，其材質(zhì)為芳香聚酰胺，設(shè)定反滲透膜運(yùn)行壓力為l.OMPa。
經(jīng)過上述步驟處理后獲得的水質(zhì)指標(biāo)為鉛未檢測(cè)出，pH值為7. 0，總硬度O. Img/ L，COD檢測(cè)不出，電導(dǎo)率〈100 μ s/cm。優(yōu)于《GB8978-1996》排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例二，處理含鉛濃度為150mg/L，pH值為I. O7CODcr為80mg/L，總硬度(以碳酸鈣計(jì))為620mg/L，電導(dǎo)率為6500mg/L的鉛酸廢水的工藝步驟如下
(I)預(yù)處理向容納鉛酸廢水的預(yù)處理池中加入一定量的堿液，使得鉛酸廢水的 pH值達(dá)到8. 5,然后在該預(yù)處理池中依次加入130mg/L的聚合氯化招,8. Omg/L的陰離子聚丙烯酰胺，該陰離子聚丙烯酰胺的分子量為600萬；
(2)超濾膜處理將步驟(I)中經(jīng)過預(yù)處理后的鉛酸廢水中經(jīng)沉淀后的上清液輸送到超濾膜處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理，其中，超濾膜采用美國GE超濾膜，其材質(zhì)為聚偏氟乙烯， 設(shè)定超濾膜運(yùn)行壓力為O. 5MPa。
(3)反滲透膜處理將步驟(2)中經(jīng)過處理后的鉛酸廢水中經(jīng)沉淀后的上清液輸送到反滲透膜處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理，其中，反滲透膜采用美國GE反滲透膜，其材質(zhì)為醋酸纖維素，設(shè)定反滲透膜運(yùn)行壓力為I. 2MPa。
經(jīng)過上述步驟處理后獲得的水質(zhì)指標(biāo)為鉛濃度O. 05mg/L, pH值為7. 6,總硬度 lmg/L，CODI Omg/L,電導(dǎo)率〈200 μ s/cm。優(yōu)于《GB8978-1996》排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明將鉛酸蓄電池生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的鉛酸廢水先進(jìn)行預(yù)處理，然后先后通過超濾膜處理系統(tǒng)和反滲透膜處理系統(tǒng)，使得鉛酸廢水被層層過濾和凈化，濾除有害物質(zhì)和微生物，使得水質(zhì)達(dá)到可以再利用的程度。鉛酸廢水在經(jīng)過預(yù)處理后會(huì)使得溶于水中的大部分懸浮物被凝聚成高分子有機(jī)物，便于后續(xù)工藝過程中的濾除；在經(jīng)過超濾膜處理系統(tǒng)時(shí)， 廢水會(huì)先后經(jīng)過微濾膜和超濾膜，由于微濾膜和超濾膜的膜孔徑均在微米級(jí)別，可以截留大部分0. 001微米02微米之間的大分子物質(zhì)和蛋白質(zhì)，在這一階段的截留過程中將呈5現(xiàn)膠狀和絮團(tuán)狀的高分子有機(jī)物、蛋白質(zhì)、微生物等截留住；在經(jīng)過反滲透膜處理系統(tǒng)的過程中，由于反滲透膜具有高脫鹽效果，使得溶于水中的無機(jī)鹽被分離出來，同時(shí)也能夠截留住大部分分子量大于100的有機(jī)物，使得水質(zhì)達(dá)到再利用的程度。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)預(yù)處理使用堿液將鉛酸廢水的pH控制在8、之間，之后投加絮凝劑、助凝劑； (2)超濾膜處理；將步驟(I)處理后的廢水中經(jīng)沉淀后的上清液輸送到超濾膜處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理； (3)反滲透膜處理將步驟(2)處理后的廢水經(jīng)沉淀后的上清液輸送到反滲透膜處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法，其特征在于，所述堿液采用氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鈣或碳酸氫鉀溶液中的一種或幾種； 所述堿液的濃度范圍為59TlO%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法，其特征在于，所述絮凝劑采用聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、聚合鋁鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵中的一種或者幾種； 所述絮凝劑的投加量為50mg/L 500mg/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法，其特征在于，所述助凝劑為聚丙烯酰胺，其分子量為200萬 2500萬； 所述助凝劑的投加量為Img/L"l5mg/L ; 所述聚丙烯酰胺采用陽離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺和陰離子聚丙烯酰胺中的一種或者幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法，其特征在于，所述超濾膜處理系統(tǒng)的超濾膜的材質(zhì)采用復(fù)合聚氯乙烯、聚醚砜、聚丙烯、聚偏氟乙烯中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法，其特征在于，所述超濾膜處理系統(tǒng)的超濾膜的膜孔徑為O. 001 μ πΓΟ. 02 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法，其特征在于，所述超濾膜處理系統(tǒng)的超濾膜運(yùn)行壓力為O. IMPa^lMPa0
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法，其特征在于，所述反滲透膜處理系統(tǒng)中的反滲透膜的材質(zhì)采用醋酸纖維素或者芳香聚酰胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法，其特征在于，所述反滲透膜處理系統(tǒng)中的反滲透膜孔徑為O. lnnTlnm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法，其特征在于，所述反滲透膜處理系統(tǒng)中的反滲透膜運(yùn)行壓力為lMPa 2MPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢水處理及回用方法。一種鉛酸蓄電池行業(yè)廢水處理及回用方法，包括如下步驟(1)預(yù)處理使用堿液將鉛酸廢水的pH控制在8~9之間，之后投加絮凝劑、助凝劑；(2)超濾膜處理；將步驟(1)處理后的廢水中經(jīng)沉淀后的上清液輸送到超濾膜處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理；(3)反滲透膜處理將步驟(2)處理后的廢水經(jīng)沉淀后的上清液輸送到反滲透膜處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的工藝步驟簡單，投入成本較低，不僅可以有效濾除廢水中的有害物質(zhì)，還可以控制水質(zhì)達(dá)到回收再利用的標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C02F9/04GK102976510SQ20121042930
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者張建鵬, 楊曉玲, 鐘麗云, 許嘉龍, 王偉萍 申請(qǐng)人:上海問鼎水處理工程有限公司, 上海問鼎環(huán)?？萍加邢薰? 國亨國際貿(mào)易(上海)有限公司