本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，具體地說，涉及的是提高鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)效率的簡便方法。
背景技術(shù)：
電鍍是制造行業(yè)的重要工藝環(huán)節(jié)，排放廢水成分復(fù)雜。我國電鍍廢水年均排放量高達(dá)40億噸，其中漂洗廢水占80％，約32億噸。鍍鎘在我國是一種主要的鍍種，相應(yīng)的鍍鎘漂洗廢水也是排放量較大的電鍍漂洗廢水。除了含有鎘離子的重金屬類污染物，還含有相當(dāng)數(shù)量的添加劑、光亮劑等有機(jī)化合物，這些化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境，必然會(huì)對人類健康以及環(huán)境造成及其嚴(yán)重的危害。
目前鍍鎘漂洗廢水處理最常用的方法有化學(xué)沉淀法、離子交換法和膜分離法，但化學(xué)沉淀法是以達(dá)標(biāo)排放為目的，污泥量大，處理成本高，且未將重金屬鎘視為一種資源回用，致使經(jīng)濟(jì)效益基本為負(fù)。離子交換法只能實(shí)現(xiàn)重金屬鎘離子的回用，而其它物質(zhì)如各類添加劑則無法回用，且廢水中含有除鎘離子外的各類添加劑而必需進(jìn)一步去除之后才能排放或回收，此外，離子交換樹脂吸附飽和后還需藥劑再生，產(chǎn)生二次污染。專利申請?zhí)枮?01610331251.7的發(fā)明專利公開了一種鍍件漂洗廢水在線資源化的方法，該方法是將鍍件漂洗廢水依次經(jīng)過多級逆流清洗、過濾、反滲透處理、納濾處理以及蒸發(fā)提濃或直接回用，回收鍍件漂洗廢水中的金屬離子和添加劑，作為鍍件液返回鍍件槽中，回收鍍件漂洗廢水中的水，作為鍍件漂洗水而回用，實(shí)現(xiàn)在線資源化利用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明采用反滲透膜組件在前、納濾膜組件在后的新型組合方式，能夠有效回用鍍件漂洗廢水中的重金屬離子及各類添加劑和水，實(shí)現(xiàn)鍍件漂洗廢水的在線資源化，且大大降低了運(yùn)行能耗和經(jīng)濟(jì)成本。
與化學(xué)沉淀法和離子交換法相比，膜法不僅是治理方法，而且是一種資源化方法，實(shí)現(xiàn)污染物的回收利用。但是膜法也存在一個(gè)缺點(diǎn)，即膜易受到電鍍液成分的污染，從而通量下降，能耗增加。對于反滲透和納濾膜，化學(xué)清洗是控制膜污染的主要方法?！赌暇煷髮W(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》第33卷第2期“應(yīng)用于電鍍廢水處理的反滲透膜的化學(xué)清洗”一文，對應(yīng)用于電鍍廢水處理的反滲透裝置進(jìn)行了化學(xué)清洗的研究，首先采用1％鹽酸酸洗去除重金屬污染，再采用1％NaOH和0.025％十二烷基苯磺酸鈉(SDS)混合清洗液進(jìn)行堿洗去除膜面的有機(jī)污染物，最后采用濃度為50mg/L的非氧化性殺菌劑2,2-雙溴代-3-次氮基-丙酰胺(DBNPA)清洗生物污染。清洗后，該裝置在0.5MPa下的膜通量由清洗前的13.9L/m2·h提高到28.3L/m2·h，膜通量恢復(fù)到初期的89.4％。顯然，化學(xué)清洗法存在著如下弊端：需要停車清洗；每次均需添加清洗劑；清洗后廢液產(chǎn)生二次污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供提高鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)效率的簡便方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：提高鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)效率的簡便方法，其特征在于，該方法是在所述鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)中加入亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀，通過抑制鍍鎘液中硫酸鎘、β-萘二磺酸、明膠種成分的復(fù)雜的物化聚合過程，尤其破除β-萘二磺酸的核心作用，阻止無機(jī)有機(jī)的復(fù)合污染形成，長時(shí)間維持較高的膜通量，改善鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)的性能，降低經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本。亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀的加入量為使其在系統(tǒng)中膜濃側(cè)的濃度為1.0～100ppm。
所述的鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)包括鍍件槽，以及通過管線依次連接的清洗槽、調(diào)節(jié)池、低壓泵、保安過濾器、高壓泵、反滲透膜裝置、納濾膜裝置和降膜式蒸發(fā)器，降膜式蒸發(fā)器上還設(shè)有濃縮液出口和冷凝水出口，其中，濃縮液出口還連接鍍件槽，冷凝水出口還連接清洗槽，形成膜法閉合系統(tǒng)。
所述的清洗槽設(shè)有至少一級。
所述的反滲透膜裝置的清水側(cè)連接清洗槽，濃水側(cè)連接納濾膜裝置，系統(tǒng)中亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀的添加量為使其在反滲透膜裝置的濃水側(cè)濃度為1.0～100ppm。
所述的納濾膜裝置的清水側(cè)連接反滲透裝置的進(jìn)水側(cè)，濃水側(cè)連接降膜式蒸發(fā)器。
所述的亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀可以在所述的鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)中任一處加入。
所述的亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀是晶體形態(tài)或者是溶液狀態(tài)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.添加劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀能夠抑制鍍鎘液中硫酸鎘、β-萘二磺酸、明膠3種成分的復(fù)雜的物化聚合過程，尤其破除β-萘二磺酸的核心作用，有效地阻止無機(jī)有機(jī)的復(fù)合污染形成，從而長時(shí)間維持較高的膜通量，大大改善鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)的性能，降低經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本。
2.化學(xué)清洗法每次清洗均需加入清洗劑。本發(fā)明所使用的抑制劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀具有惰性，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中不發(fā)生電極反應(yīng)，整個(gè)過程基本無消耗，因此也不需每次添加清洗劑，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本；
3.化學(xué)清洗法在膜通量下降較多時(shí)需停車清洗。在鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法系統(tǒng)中鍍液是循環(huán)閉合的，本發(fā)明將惰性抑制劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀加入鍍液進(jìn)行閉合循環(huán)，因此不需停車，可連續(xù)進(jìn)行；
4.化學(xué)清洗法必然產(chǎn)生廢液，且需要處理才能排放。本發(fā)明中惰性抑制劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀是循環(huán)的，整個(gè)過程不產(chǎn)生額外廢液，不形成二次污染。
附圖說明
圖1為鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖1所示，鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)包括鍍件槽1，以及通過管線依次連接的清洗槽、調(diào)節(jié)池5、低壓泵6、保安過濾器7、高壓泵8、反滲透膜裝置9、納濾膜裝置10和降膜式蒸發(fā)器11，降膜式蒸發(fā)器11上還設(shè)有濃縮液出口和冷凝水出口，其中，濃縮液出口還連接鍍件槽1，冷凝水出口還連接清洗槽，清洗槽設(shè)有三級，如圖所述：并聯(lián)的一級清洗槽2、二級清洗槽3和三級清洗槽4。
所述的反滲透膜裝置9的清水側(cè)連接清洗槽，回收反滲透膜裝置9過濾后的清水，濃水側(cè)連接納濾膜裝置10，進(jìn)一步進(jìn)行過濾，系統(tǒng)中亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀的添加量為使其在反滲透膜裝置9的濃水側(cè)濃度為1.0～100ppm。
所述的納濾膜裝置10的清水側(cè)連接反滲透膜裝置9的進(jìn)水側(cè)，回收清水，濃水側(cè)連接降膜式蒸發(fā)器11。
整個(gè)系統(tǒng)形成膜法閉合系統(tǒng)。
鍍件按鍍件走向a于電鍍槽1中進(jìn)行電鍍，電鍍廢水經(jīng)清洗槽三級逆流漂洗初步濃縮，匯集于調(diào)節(jié)池5，在低壓泵3作用下，經(jīng)保安過濾器4去除大于5μm固體顆粒物，保護(hù)后續(xù)膜濾器的安全運(yùn)行。經(jīng)高壓泵8增壓至1.0Mpa，鍍件漂洗廢水進(jìn)入前置反滲透膜組件6，反滲透清水側(cè)出水c能夠完全達(dá)到鍍件漂洗水質(zhì)的要求，回收后與三級清洗槽中的補(bǔ)充清洗水b混合；鍍件漂洗廢水提濃得到反滲透濃水側(cè)出水d，并輸送至后置納濾膜組件10中進(jìn)一步提濃。納濾膜組件清水側(cè)出水e，不能達(dá)到鍍件漂洗水質(zhì)的要求，作為進(jìn)水進(jìn)入前置反滲透膜組件9進(jìn)一步凈化。納濾膜組件濃水側(cè)出水f在降膜式蒸發(fā)器11中進(jìn)一步提濃后，所得濃縮液g進(jìn)入鍍件槽1，冷凝水h作為漂洗水回用。
實(shí)施例1
在鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)中調(diào)節(jié)池處加入亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀晶體，添加后在系統(tǒng)中反滲透膜濃側(cè)的濃度為1.0ppm，通過抑制鍍鎘液中硫酸鎘、β-萘二磺酸、明膠3種成分的復(fù)雜的物化聚合過程，尤其破除β-萘二磺酸的核心作用，阻止無機(jī)有機(jī)的復(fù)合污染形成，長時(shí)間維持較高的膜通量，改善鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)的性能，降低經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本。
本實(shí)施例實(shí)施效果：
1.添加劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀能夠抑制鍍鎘液中硫酸鎘、β-萘二磺酸、明膠3種成分的復(fù)雜的物化聚合過程，尤其破除β-萘二磺酸的核心作用，有效地阻止無機(jī)有機(jī)的復(fù)合污染形成。與化學(xué)清洗法相比，維持80％以上膜通量的運(yùn)行時(shí)間延長1倍，大大改善鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)的性能，降低經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本。
2.本發(fā)明所使用的抑制劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀具有惰性，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中不發(fā)生電極反應(yīng)，整個(gè)過程基本無消耗，因此也不需每次添加清洗劑。與化學(xué)清洗法相比，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本25％；
3.本發(fā)明將惰性抑制劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀加入鍍液進(jìn)行閉合循環(huán)，與化學(xué)清洗法相比，不需停車，可連續(xù)進(jìn)行；
4.本發(fā)明中惰性抑制劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀是循環(huán)的，整個(gè)過程不產(chǎn)生額外廢液，不形成二次污染。與化學(xué)清洗法相比，節(jié)約了清洗廢液的處理費(fèi)用，約占運(yùn)行費(fèi)用的25％。
實(shí)施例2
在鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)中電鍍槽處加入亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀溶液，添加后在系統(tǒng)中反滲透膜濃側(cè)的濃度為50.0ppm，通過抑制鍍鎘液中硫酸鎘、β-萘二磺酸、明膠3種成分的復(fù)雜的物化聚合過程，尤其破除β-萘二磺酸的核心作用，阻止無機(jī)有機(jī)的復(fù)合污染形成，長時(shí)間維持較高的膜通量，改善鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)的性能，降低經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本。
本實(shí)施例實(shí)施效果：
1.添加劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀能夠抑制鍍鎘液中硫酸鎘、β-萘二磺酸、明膠3種成分的復(fù)雜的物化聚合過程，尤其破除β-萘二磺酸的核心作用，有效地阻止無機(jī)有機(jī)的復(fù)合污染形成。與化學(xué)清洗法相比，維持80％以上膜通量的運(yùn)行時(shí)間延長3倍，大大改善鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)的性能，降低經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本。
2.本發(fā)明所使用的抑制劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀具有惰性，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中不發(fā)生電極反應(yīng)，整個(gè)過程基本無消耗，因此也不需每次添加清洗劑。與化學(xué)清洗法相比，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本35％；
3.本發(fā)明將惰性抑制劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀加入鍍液進(jìn)行閉合循環(huán)，與化學(xué)清洗法相比，不需停車，可連續(xù)進(jìn)行；
4.本發(fā)明中惰性抑制劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀是循環(huán)的，整個(gè)過程不產(chǎn)生額外廢液，不形成二次污染。與化學(xué)清洗法相比，節(jié)約了清洗廢液的處理費(fèi)用，約占運(yùn)行費(fèi)用的25％。
實(shí)施例3
在鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)中調(diào)節(jié)池處加入亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀溶液，添加后在系統(tǒng)中反滲透膜濃側(cè)的濃度為100.0ppm，通過抑制鍍鎘液中硫酸鎘、β-萘二磺酸、明膠3種成分的復(fù)雜的物化聚合過程，尤其破除β-萘二磺酸的核心作用，阻止無機(jī)有機(jī)的復(fù)合污染形成，長時(shí)間維持較高的膜通量，改善鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)的性能，降低經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本。
本實(shí)施例實(shí)施效果：
1.添加劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀能夠抑制鍍鎘液中硫酸鎘、β-萘二磺酸、明膠3種成分的復(fù)雜的物化聚合過程，尤其破除β-萘二磺酸的核心作用，有效地阻止無機(jī)有機(jī)的復(fù)合污染形成。與化學(xué)清洗法相比，維持80％以上膜通量的運(yùn)行時(shí)間延長8倍，大大改善鍍鎘漂洗廢水在線資源化膜法閉合系統(tǒng)的性能，降低經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本。
2.本發(fā)明所使用的抑制劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀具有惰性，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中不發(fā)生電極反應(yīng)，整個(gè)過程基本無消耗，因此也不需每次添加清洗劑。與化學(xué)清洗法相比，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本45％；
3.本發(fā)明將惰性抑制劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀加入鍍液進(jìn)行閉合循環(huán)，與化學(xué)清洗法相比，不需停車，可連續(xù)進(jìn)行；
4.本發(fā)明中惰性抑制劑亞乙基二胺四亞甲基膦酸鉀是循環(huán)的，整個(gè)過程不產(chǎn)生額外廢液，不形成二次污染。與化學(xué)清洗法相比，節(jié)約了清洗廢液的處理費(fèi)用，約占運(yùn)行費(fèi)用的25％。