[發(fā)明專利]重金屬復合廢水的MBR處理及重金屬回收系統(tǒng)與方法

在審

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• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107055765A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 郭建寧;鐘潤生;王國勝
• 申請（專利權）人: 深圳信息職業(yè)技術學院
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F1/48;C02F101/20
• 代理公司: 中山市科企聯(lián)知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)44337
• 代理人: 楊立銘

技術領域

本發(fā)明涉及一種重金屬復合廢水的MBR處理及重金屬回收系統(tǒng)與方法。

背景技術

機械制造、化工、電鍍、電子等行業(yè)的廢水中含有重金屬和有機物，成為復合廢水，給處理帶來困難。含重金屬的廢水大多對微生物具有毒性，因此很難被微生物固定或利用。但是排放至水體的重金屬卻能在魚類及某些水生生物體內和農作物中積累、富集，進入食物鏈后可能對人類產(chǎn)生危害。目前重金屬廢水的處理多采用的傳統(tǒng)物理化學方法處理，包括物理吸附，化學沉淀，離子交換，電分解和膜分離等。但是這些工藝均存在處理效果不理想、成本高、無法應對多種重金屬共存的廢水、化學沉淀后的重金屬回收利用困難等問題。特別是對重金屬含量較低的廢水，上述工藝無法有效地實現(xiàn)重金屬的分離與回收。而且，存在重金屬污染的行業(yè)如精細化工的廢水中，均含有大量有機物，而一旦廢水中同時含有有機物和重金屬形成復合廢水，其處理難度更大。因此，如何在高效回收重金屬的同時實現(xiàn)復合廢水的處理是當前面臨的主要問題。

通過對現(xiàn)有專利的調研發(fā)現(xiàn)，關于吸附劑吸附和膜工藝去除重金屬的專利有：1)重金屬污水處理及重金屬回收的裝置和方法(公開號CN1554596A)，主要通過調節(jié)反應器內的溶液pH使重金屬形成固態(tài)顆粒，形成的固體重金屬化合物定期通過排放口排出，回收利用。此方法的問題為調節(jié)pH的方法僅適用于少數(shù)重金屬，而且對低濃度的金屬離子交難回首，沉淀后的重金屬實現(xiàn)再利用較困難；2)重金屬廢水的處理方法(公開號CN103265151A)，將重金屬廢水通過A3O生化反應系統(tǒng)后進入膜生物反應器，此方法的問題在于未能實現(xiàn)重金屬的回收利用；3)復合磁性吸附材料的制備和去除廢水中重金屬離子的方法(公開號CN103623782A)，該方法通過制備磁性吸附材料，將磁性吸附材料加入至含有重金屬離子的廢水中吸附金屬離子后，用磁選機進行磁選分離吸附有重金屬離子的磁性材料，回收重金屬，但此方法未考慮重金屬廢水中有機物去除的問題。4)連續(xù)式含重金屬離子尾水的深度處理系統(tǒng)及處理方法(授權公告號CN 101863530B)，此發(fā)明將弱酸型陽離子交換樹脂和磁性陰離子交換樹脂在同一個混合反應罐內混合處理重金屬離子的尾水，但是方法所需步驟多，通過納濾系統(tǒng)濃縮重金屬清洗液，能耗較高，而且未考慮重金屬廢水中有機物的問題。

綜合比較可見，現(xiàn)有的技術雖然可以實現(xiàn)重金屬廢水中重金屬的回收，但是均未考慮復合型重金屬廢水中有機物的處理。而含有機物的復合型重金屬廢水卻廣泛存在于化工等多個行業(yè)，因此，如何在實現(xiàn)重金屬回收的前提下對復合型重金屬廢水進行處理成為當前亟待解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種重金屬復合廢水的MBR處理及重金屬回收系統(tǒng)與方法，能夠實現(xiàn)樹脂的完全回收和降解部分有機物，并且能夠在控制膜污染的同時加強樹脂對重金屬離子的吸附速率，強化膜生物反應器中微生物的作用，加快有機物的去除。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了如下的技術方案：

本發(fā)明一方面公開一種重金屬復合廢水的MBR處理及重金屬回收系統(tǒng)，其包括接觸吸附池和與所述接觸吸附池的進水口連接的進水管，所述進水管連接投加管；所述接觸吸附池內設置有浸沒式膜組件和曝氣裝置，所述浸沒式膜組件連接有與其配套的抽吸泵，所述曝氣裝置連接有空氣壓縮機；所述接觸吸附池底部設置的排泥口通過排泥管連接磁選分離池；所述磁選分離池通過排泥水回流管連接接觸吸附池；所述磁選分離池連接有樹脂再生池，所述樹脂再生池連接重金屬回收管。

其中所述膜反應器在正式運行之前需經(jīng)過一定時間的微生物培養(yǎng)，培養(yǎng)時間視環(huán)境溫度和水質條件而定；復合廢水投加磁性樹脂后進入吸附池，吸附池內進行空氣或者純氧曝氣，在曝氣作用下，廢水中的重金屬離子與磁性樹脂充分接觸并被樹脂吸附；吸附池內具有高濃度的懸浮微生物絮體，廢水中的有機物被微生物絮體吸附并降解；在膜的過濾作用下，吸附池中的顆粒態(tài)物質包括磁性樹脂、微生物和無機顆粒物都被截留；呈流化態(tài)的樹脂顆粒還可控制膜表面的可逆污染，延長膜的反沖洗周期；吸附重金屬的磁性樹脂與剩余污泥同時被排入磁選分離池，在此實現(xiàn)磁性樹脂與活性污泥的分離，分離后的樹脂進入樹脂再生池實現(xiàn)樹脂再生和重金屬回收，再生后的樹脂和部分剩余污泥則回流至吸附池，既實現(xiàn)了樹脂的循環(huán)利用，又保持了吸附池內的微生物量，實現(xiàn)有機物降解。

進一步地，所述樹脂再生池通過樹脂回流管連接進水管。

進一步地，所述浸沒式膜組件為陶瓷膜。

進一步地，所述磁選分離池內的水深為0.4～0.8m，排泥水的流速為0.05～0.3m/s。