銅箔廢水處理技術分析
來源：山東招金膜天有限責任公司 閱讀：4143 更新時間：2015-10-24 15:40銅箔生產用水量大，(每噸銅箔耗純水約為140～150m3)，產生的銅箔廢水污染嚴重，治理難度大，處理投資費用高，為世界各國環保部門和各銅箔生產廠家生產中的難題之一。采用膜法對銅箔水的處理，回收水平可大大提高。在實際應用中具有投資少、運行費用低、性能可靠、操作簡便、易于管理等特點，適合我國國情。膜產品是國家鼓勵發展的項目，環境保護是我國的一項基本國策，2000年修訂的《當前國家重點鼓勵發展的產業、產品和技術目錄》中第16款第18條將“新型膜材料及制品生產”列為重點鼓勵發展產業，該項目的建設符合國家產業政策，順應了世界環保產業發展趨勢。膜法工業廢水回用可以通過先進技術的推廣應用，解決多年來困擾的水污染問題，加強環境保護，提高我國廢水處理行業的整體水平，并帶動國內同行業和相關行業的發展，對發展我國的環保產業具有重要的意義
一、前言
近年來，我國在啤酒、酒精等廢水處理方面已有一些突破，但對其他如含重金屬工業廢水、生活污水、含氨廢水、油田注水等的處理方面，仍沒有形成系統的、具有推廣價值的配套設施，這類廢水處理一直是國內廢水處理領域中的難題。國內一些排污量大的企業不得不從國外高價進口設備，不僅加重了企業的經濟負擔，也沖擊著國內環保產業的發展。膜分離技術是新興的高技術邊緣科學，其在能源、電子、石化、食品、飲料、醫藥、環保、輕工等領域及人民日常生活中發揮著越來越重要的作用，特別是在環保領域，更是受到各界人士的廣泛關注，適用于廢水循環回用的微濾（超濾）膜組件及系統處理裝置越來越受到用戶的青睞。但是，值得注意的是，國內目前所生產的微濾膜、超濾膜也還存在著孔徑分布寬、組件通量不算很高、耐污染程度低、性能不夠穩定等缺點，無疑這與膜制造設備和技術密切相關。
山東招金膜天有限責任公司是國家大型水處理企業，集分離膜制作，水處理設計工程安裝，鋼結構建筑材料，科技開發等于一體。招金膜天在膜工藝領域（如：微濾，超濾，反滲透等）和資源循環再生領域中扮演著重要角色。主持并參與了《中空纖維超濾膜裝置》，《中空纖維超濾膜組件》，《中空纖維微濾膜裝置》，《中空纖維微濾膜組件》等行業標準和《反滲透水處理設備》國家標準等多部標準編制工作。
公司在多年進行膜產品的研制、開發、生產、應用推廣的基礎上，近幾年根據其特點，經優化處理工藝，采用膜技術設計制作了適用于含重金屬工業廢水和生活污水處理的系統處理設備，在工業廢水處理、生活污水處理、油田注水及自來水處理等領域都得到了成功應用。
二、膜天銅箔水處理技術
銅箔生產用水為純凈水（電阻率>0.2兆歐），生產過程中產生高濃度重金屬廢水，其中主要含有：Cu2+：100mg/L、Zn2+：3～10mg/L、Cr6+：<5mg/L、 As5+：<5mg/L、PH：3～5。
1、工程概況（預設）：
1）設計基礎
①漂洗回收水：3000m3/d（峰值最大5000m3/d）
②補充水：1000m3/d
③較濃漂洗水：900～1200m3/d（每種300～400 m3/d）
④廢水處理
2）產水要求
①純水產量：200m3/h
②產水電導率：三年內保證≤3μs/cm
③產水PH≥6.0
④較濃漂洗水濃縮濃度達到回用值
3）控制要求：全自動控制
4）工藝要求：純水工藝為全膜法
5）廢水處理量設計值：50m3/h
2、整體工藝流程
自來水補充量：
↓加還原劑、阻垢劑
自來水―――→原水箱――→原水泵→加熱器→微濾―――→超濾裝置
↓加回用水二級RO濃水
→→反滲透裝置→淡水回中間水箱
↓濃水去廢水處理站
回用水——→回用水箱——→原水泵——→微濾——→保安過濾器
→高壓泵————→級反滲透裝置―――→―――→―――→―――↓
↓
淡水至回用水箱←濃縮RO←高壓泵←保安過濾器←濃水泵←反滲透濃水箱
↓濃水去廢水處理站
↓補充自來水淡水量
→中間水箱→中間水泵→高壓泵→二級反滲透裝置→淡水箱
↑加堿調PH值 ↓濃水
廢水處理工藝圖：
↓加酸 ↓加還原劑 ↓加堿 ↓加PAM
廢水來水（50m3/h）→中和調節池→氧化還原池→中和調節池→一次混合池
↓加PAC ↓加酸
→二次混合池→沉淀池→澄清池→過濾機→中性調節池→排放堰→達標排放
↓
污泥池→壓濾機→泥餅外運
↓
濾液回中和調節池
3、主要設備功能闡述：
整體工藝闡述：
該設計主要為預處理＋二級反滲透的水處理工藝，整體工藝為自動控制。同時利用膜法將工藝濃水進行再濃縮回收利用，創造經濟效益，淡水重新加以利用。
設計采用的反滲透對銅箔廢水進行處理，處理后的水采用閉路循環，重復使用，收到很好的效果，不但節約了水資源，降低了很大的投資成本，而且取得了很好的經濟、環境效益。將傳統水處理工藝與高科技膜法水處理工藝結合，在處理重金屬廢液，尤其銅箔廢水方面，能夠將廢液中的銅離子分離，廢液得到再生，實現了無污染廢水的排放和可觀的經濟效益，大大節約了企業的生產成本，提高了企業的市場競爭力。
1、自來水處理：
1.1超濾裝置：
采用中空纖維超濾裝置進一步去除水中的懸浮物和膠體，同時去除原水中的高分子物質(蛋白質、核酸、多糖等)以及細菌、有機物等雜質，確保反滲透的正常運行。
中空纖維超濾膜是以高分子材料采用特殊工藝制成的不對稱膜。它呈中空毛細管狀，管壁密布微孔，在壓力的作用下，原液在膜內流動，其中的溶劑或小分子物質可以透過膜，經收集在膜內流動，而其中的高分子物質（蛋白質、核酸、多糖等）以及膠體粒子則被阻止在膜表面，被循環流動的原液帶走而成為濃縮液，從而達到了物質的分離，濃縮和提純的目的。
超濾裝置對于從稀溶液中分離溶質具有廣泛的適應性；超濾過程無相態轉化，不需加熱，常溫操作，節約能源，對熱敏性物質的分離尤為適宜；超濾分離過程簡單，配套裝置少，操作運行簡便，維護費用低；超濾膜耐化學藥品腐蝕，PH適應范圍廣；中空纖維超濾裝置單位體積中膜面積大，投資費用最低，清洗簡單等特點。
2、回用水處理：
2.1、反滲透裝置：
反滲透是本系統中最主要的脫鹽裝置，它利用反滲透膜的特性來去除水中絕大部分可溶性鹽類、膠體及有機物。反滲透過程是自然界滲透的逆過程，在壓力作用下，水分子通過滲透膜進入膜另一側，而水中的不純凈物被阻止，同時，為防止雜質在膜表面上不斷聚集，由濃水不斷沖洗膜表面并將雜質帶出。一般的，反滲透的水利用率，苦咸水淡化為75%。
2.2 化學藥品注入系統
⑴各類藥品計量箱的容積應滿足一晝夜的藥品用量。
⑵加藥計量泵進口設濾網，出口應裝設脈沖緩沖器、安全閥（計量內部已設有過壓保護者除外），藥品注入點均應設混合裝置。
2.3 RO化學清洗系統
⑴化學清洗系統應包括清洗箱、清洗泵、保安過濾器及和RO裝置連接的可拆卸管道、接頭等（軟管連接）。
⑵清洗系統的材質應能適用于所有的清洗液。
3、控制系統概述
在設計此控制系統時，我們充分考慮了甲方的設備布局，操作空間，系統長期穩定性等多方面因素.
控制主體方案：各部分自控子站自成體系，即能獨立地完成各部分回路的工藝自控，又可由中控室對各個子站進行遠程集中管理與監控，并將各主要工藝參數進行存檔及報表打印，并及時繪制各主要工藝參數的運行曲線。
系統采用三級控制：就地手動， PLC就地自動，PC中控室集中控制。
依據工藝流程及現場布置將系統劃分為幾個單元。
每個單元就地采用控制箱現場手動控制；每個單元設一個程序控制箱，程序控制箱內PLC將單元內每個控制箱的開關量和模擬量采集起來，通過RS-485端口與相鄰程序控制箱及上位計算機之間通訊，完成PLC就地自動及中控室集中控制與監控。
4、設計原則
1、保證電鍍廢水經過治理后的各項指標達到《污水綜合排放標準GB8978-1996》的一級排放標準的要求。
2、采用目前國內較為成熟、可靠、先進的處理工藝，力求做到運行穩定、操作方便，具有合理性、先進性、優越性和可靠性的原則進行設計。
3、總體按照投資費用節省、運行費用低、操作管理方便、治理工藝可靠、整體布局合理、運行效果穩定的原則進行設計。
4、外購設備選用國內質量上乘、知名度較高、價格適中、并經實踐考驗過的先進設備，保證持久穩定運行；非標設備的制作應符合國家或行業相關規范，并保證性能穩定、外表大方美觀。
三、結束語
鑒于銅箔生產廢水中雜質較少，可溶解性總固體含量較低，廢水量較大的特點，如采用單一的物化法處理工藝，處理投資大，工藝復雜，運行成本高，且處理后的水不能回用，有用重金屬無法回收，存在水資源浪費，環境與經濟效益低等弊端。采用反滲透和離子交換法對銅箔生產廢水進行處理，處理后的水采用閉路循環，重復使用，收到很好的效果，不但節約了水資源，降低了很大的投資成本，而且取得了很好的經濟、環境效益。
