[發明專利]一種銅冶煉廢水資源化利用方法

在審

• 申請號: 201910921702.6
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110746007A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 袁丁鵬;俞樹新;于趙弟
• 申請（專利權）人: 杭州藍然環境技術股份有限公司
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F101/20;C02F103/16
• 代理公司: 33295 杭州知見專利代理有限公司
• 代理人: 單燕君

本發明提供了一種銅冶煉廢水資源化利用方法，其工藝主要包括：加藥混凝、斜板沉淀、超濾、螯合樹脂、雙極膜電滲析、pH調節系統、普通電滲析(ED)、反滲透(RO)，該方法可將廢水中的主要鹽分Na₂SO₄轉化為濃度為1.5～2.8N的NaOH和H₂SO₄，最終，廢水通過循環利用的方式可實現“零排放”。該方法實現了清潔生產、資源循環利用，同時也為企業增加了經濟效益，降低了企業生產成本。

技術領域

本發明涉及廢水資源化利用技術領域，尤其是一種銅金屬提煉行業廢水資源化利用方法。

背景技術

金屬冶煉行業屬于高度污染行業，在冶煉銅、鉛、鋅、鈷、鎳等金屬時會產生大量廢水，廢水中通常含有微量的金屬、酸堿以及各種懸浮物，直接排放會對地表和地下水體資源產生重大污染，從而影響人類的健康，因此加強對金屬冶煉企業廢水的處理，減少其危害，成為了政府、企業以及各個研究者關心的問題。對于金屬冶煉企業而言，采取合理、有效的措施，做好廢水的資源化利用，不僅可以滿足可持續發展的要求，還能提高企業的經濟效益。

目前在銅冶煉行業中，常用的廢水處理工藝為混凝沉淀、砂濾、超濾、離子交換、RO多級濃縮以及MVR蒸發結晶。該工藝方法主要有以下幾個問題：1)RO多級濃縮工藝流程長、占地面積大：受限于RO的濃縮倍數，廢水需經過一級反滲透、二級反滲透以及超高壓反滲透才能達到較高的鹽濃度，反滲透膜的用量較大，工藝流程長，設備占地面積大，且逐級之間關聯度較高，任何一級出現問題均會影響最終濃水的鹽濃度。2)反滲透膜在高含鹽廢水中抗污染性能差：隨著濃縮倍數的升高，廢水中污染物的濃度也會隨之升高，會對反滲透膜的性能造成嚴重影響，而反滲透膜被污染以后不易清洗恢復，經濟成本較高。3)MVR蒸發結晶經濟效益低：銅冶煉產生的廢水中，主要的鹽成分為Na₂SO₄，高濃度的Na₂SO₄溶液經過MVR蒸發結晶后分離出的商品鹽經濟價值低，不利于提高企業的經濟效益。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中出現的RO工藝流程長、占地面積大、RO膜在高含鹽廢水中抗污染性能差以及MVR蒸發結晶經濟效益低等問題，本發明針對上述問題，提供一種銅冶煉廢水資源化利用方法，基于雙極膜電滲析系統，其步驟如下：

步驟S1、將銅冶煉廢水送入機械攪拌池中加藥混凝，已成絮體的水流進入斜板沉淀池中沉淀過濾，去除水體中的金屬氫氧化物以及大顆粒雜質，降低水體濁度，清液進入超濾系統中，進一步去除水體中的SiO₂膠體、小顆粒雜質和部分COD，超濾出水通過螯合樹脂系統進一步降低水體中的二價及以上金屬離子的濃度，使其滿足雙極膜電滲析的進水要求；

步驟S2、將步驟S1處理后的廢水送入雙極膜電滲析系統中制成相應的酸和堿，酸用于步驟S3中調節溶液pH以及前端銅冶煉工藝中，堿用于步驟S1中加藥混凝，稀鹽水送入步驟S3中進行處理；

步驟S3、將步驟S2處理后剩下的稀鹽水送入pH調節系統中，調節溶液pH至弱酸性后送入ED系統(電滲析系統)進行濃縮，ED濃水回流與原料混合后進入雙極膜電滲析系統，提高其進水的濃度；

步驟S4、將步驟S3中ED系統剩下的稀鹽水送入RO系統進行濃縮，濃縮后回流至步驟S3中ED系統前端，與步驟S2處理后剩下的稀鹽水進行混合，RO系統產生的清水供給到前端冶煉銅用水工藝中。

作為優選，預處理階段投加的藥劑依次為NaOH、Na₂CO₃、PAC和PAM。

作為優選，所述超濾系統采用更耐污染和耐高懸浮物的外壓式中空纖維超濾膜主件，端頭密封采用不會開裂、不會泄漏的聚胺脂材料。

作為優選，所述超濾系統中超濾膜的截留粒徑范圍為0.001～0.025μm，超濾出水能完全滿足后續工藝單元電滲析工藝進水要求。