线路板企业排放氨氮废水的膜分离法处理装置的制作方法

本实用新型属于线路板生产废水处理技术领域，具体的说是涉及一种线路板企业排放的氨氮废水处理装置，该处理装置采用精密过滤+气态膜分离法对线路板企业产生的氨氮废水进行处理并回收铵盐。

背景技术：

随着我国电子信息技术产业的蓬勃发展，大量的电子产品制造商将工厂设立在中国，并由此带动了包括PCB线路板在内的相关产业的发展，特别是珠三角地区出现了大量的线路板生产企业，虽然这些企业为发展地方经济，提升我国电子行业的产业能力发挥了巨大的作用，但与此同时，由于盲目追求经济效益与产业扩张，再加上技术能力储备不足及环保监管等方面的缺失，其产生的废水、废液等环境污染物治理不理想，对生态环境造成了巨大的危害，特别是在线路板生产的蚀刻工艺中会使用大量的铵盐以及氨水，其排放的废水中含有高浓度的氨氮，氨氮的大量排放不仅造成了水环境污染、水体富营养化及水体发生赤潮等现象，而且在工业废水处理和回用工程中造成用水设备中微生物繁殖，形成生物垢，污染管道和用水设备，出现影响用水水质等问题。为了解决这些问题，减少氨氮的排放，研究人员提出了气态膜法处理含氨氮废水，该方法是利用微孔疏水膜将含氨氮废水和吸收液分隔开来，这时膜的一侧是待处理的氨氮废水，另一侧是酸性吸收液，调节废水pH值，使废水中的铵离子转变为游离态NH₃，其反应方程式如下：

其在废水侧通过浓度边界层扩散至疏水微孔膜表面，随后在膜两侧NH₃浓度差的推动下，NH₃在废水和微孔膜界面处汽化穿过膜孔，在微孔膜和吸收液界面上与酸性吸收液中的H⁺发生反应并生成铵盐溶液。反应方程式如下：

早在1985年，我国便开始气态膜的研究，在基础理论研究和工业开发应用中取得了巨大的进展，出现了几件气态膜法处理氨氮废水的专利技术。但这些专利多是处理石油化工行业废水，没有专用于线路板企业的氨氮废水处理。本实用新型根据线路板企业排放的氨氮废水特点，开发了一种线路板企业排放的氨氮废水膜分离法处理装置，该装置占地面积小，适合线路板企业废水排放特点，能够有效解决线路板企业含氨氮废水长期无法稳定达标的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足，提出采用精密过滤+气态膜分离装置处理线路板企业产生的氨氮废水，实现氨的回收，减少企业后端污水处理设施氨氮负荷，保障线路板企业氨氮废水达标排放。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种线路板企业排放的氨氮废水膜分离法处理装置，该处理装置包括由左向右依次连接设置的一级pH调节系统、精密过滤器、一级膜处理系统、二级pH调节系统、二级膜处理系统，所述一级pH调节系统和二级pH调节系统结构相同，所述一级膜处理系统和二级膜处理系统结构相同。

所述一级pH调节系统和二级pH调节系统共用一个碱液储槽，其中，所述一级pH调节系统包括一个密封的第一废水池，第一机械搅拌器和第一在线pH计安装到第一废水池顶部并密封，第一机械搅拌器的第一搅拌杆和第一在线pH计的第一探头置于第一废水池内，第一电池阀安装在碱液储槽和第一废水池之间，第一电池阀通过管线分别与碱液储槽和第一废水池连接，第一在线pH计与第一电池阀相连。

所述二级pH调节系统包括一个密封的第二废水池，第二机械搅拌器和第二在线pH计安装到第二废水池顶部并密封，第二机械搅拌器的第二搅拌杆和第二在线pH计的第二探头置于第二废水池内，第二电池阀安装在碱液储槽和第二废水池之间，第二电池阀通过管线分别与碱液储槽和第二废水池连接，第二在线pH计与第二电池阀相连。

所述一级pH调节系统的出水管依次连接第一阀门、第一增压泵，第一增压泵出水口通过三通和管线分别与精密过滤器一进水口侧的第二阀门、精密过滤器二进水口侧的第三阀门相连；二级pH调节系统的出水管依次连接第四阀门、第二增压泵，第二增压泵出水口与二级膜处理系统相连。

所述精密过滤器一、精密过滤器二为圆柱形壳体，壳体内装有单支或多支滤芯。

所述精密过滤器一的进水口通过管线依次与第一压力表和第二阀门连接，出水口通过管线与第五阀门相连；精密过滤器二的进水口通过管线依次与第二压力表和第三阀门连接，出水口通过管线与第六阀门连接；所述第五阀门和第六阀门通过三通和管线依次与第三压力表和第一流量计相连，第一流量计的另一端通过管线与一级膜处理系统的废水进口相连。

所述一级膜处理系统的第一膜组件的硫酸吸收液进口通过管线依次与第七阀门、第四压力表、第三增压泵、第八阀门、第一硫酸储槽相连，第一膜组件的硫酸吸收液出口通过管线依次与第九阀门、第二流量计、第五压力表、第一冷却器、第一硫酸储槽相连；一级膜处理系统的第一膜组件的废水出口通过管线与第十阀门相连，第十阀门的通过管线与二级pH调节系统的第二废水池相连；

所述二级膜处理系统的第二膜组件的硫酸吸收液进口通过管线依次与第十一阀门、第六压力表、第四增压泵、第十二阀门、第二硫酸储槽相连，第二膜组件的硫酸吸收液出口通过管线依次与第十三阀门、第三流量计、第七压力表、第二冷却器、第二硫酸储槽相连；二级膜处理系统的膜组件的废水进口通过管线依次与第四流量计、第八压力表、第十四阀门连接，二级膜处理系统的第二膜组件的废水出口通过管线和三通与第十五阀门和第十六阀门连接；第十五阀门通过管线与第一废水池连接，第十六阀门连接污水处理站的废水收集管线。

所述第一膜组件和第二膜组件的结构相同，其中所述第一膜组件包括膜组件外壳和多支膜分离柱，每支所述膜分离柱的膜壳上端端部设有废水进口，其上端侧部设有吸收液出口，膜壳下端的端部设有废水出口，其下端侧部设有吸收液进口，该膜壳内有膜管，膜管内装有若干经编织线编排并呈片状分布的疏水性中空纤维膜丝，若干疏水性中空纤维膜丝两端分别通过过滤树脂在废水进口与吸收液出口之间、以及废水出口与吸收液进口之间的膜壳的封装连接；上端的封装组件包括上封头盖、上封头管，下端的封装组件有下封头盖、下封头管。

本实用新型提供的技术方案有以下优点：

(1)本实用新型废水池设置为密封型废水调节池，整个系统均采用密封设计，在调节废水pH值和处理过程中可以减少氨氮的挥发损失和向环境空气中的排放，提高车间人员和处理技术人员的劳动保护水平。

(2)本实用新型采用二级处理技术，包括两级pH调节和两级膜处理，可以最大程度的提高处理设施工作效率，使用相同量硫酸吸收液时，氨氮回收率得到较大提高，废水的氨氮处理效果稳定。

(3)本实用新型采用集成一体化设计，占地空间小，处理效率高，处理效果稳定，适合安装到产生氨氮废水的生产车间，对氨氮废水进行回收处理，经过本实用新型处理后外排废水的氨氮指标稳定，能够大大减少后续污水处理工艺氨氮冲击负荷，保障污水氨氮指标达标排放。

(4)本实用新型对线路板行业含氨废水中氨氮的去除率可达到99％以上。使氨氮得到有效削减，达到当地环保排放标准的要求，减轻氨氮废水对环境造成的严重污染，改善和提高当地生态环境质量，保障区域生态安全。

(5)本实用新型以气态分离膜为主体，大大减少了药剂使用量、节省了处理成本。同时通过硫酸对分离过程中产生的NH₃进行吸收产生硫酸铵溶液，可实现资源的回收利用，从而实现资源的循环利用，提高了我国PCB行业清洁生产水平，具有一定的社会、经济效益。

附图说明

图1是本实用新型线路板企业排放氨氮废水的膜分离法处理装置结构框图。

图2是本实用新型线路板企业排放氨氮废水的膜分离法处理装置示意图。

图3是本实用新型膜组件结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示：一种线路板企业排放的氨氮废水膜分离法处理装置，该处理装置包括由左向右依次连接设置的一级pH调节系统a、精密过滤器b、一级膜处理系统c、二级pH调节系统d、二级膜处理系统e，所述一级pH调节系统a和二级pH调节系统d结构相同，所述一级膜处理系统c和二级膜处理系统e结构相同。

如图2所示：所述一级pH调节系统a和二级pH调节系统d共用一个碱液储槽a1，其中，所述一级pH调节系统a包括一个密封的第一废水池a4，第一机械搅拌器a2和第一在线pH计a3安装到第一废水池a4顶部并密封，第一机械搅拌器a2的第一搅拌杆a5和第一在线pH计a3的第一探头a6置于第一废水池a4内，第一电池阀a7安装在碱液储槽a1和第一废水池a4之间，第一电池阀a7通过管线分别与碱液储槽a1和第一废水池a4连接，第一在线pH计a3与第一电池阀a7相连。

所述二级pH调节系统d包括一个密封的第二废水池d4，第二机械搅拌器d2和第二在线pH计d3安装到第二废水池d4顶部并密封，第二机械搅拌器d2的第二搅拌杆d5和第二在线pH计d3的第二探头d6置于第二废水池d4内，第二电池阀d7安装在碱液储槽a1和第二废水池d4之间，第二电池阀d7通过管线分别与碱液储槽a1和第二废水池d4连接，第二在线pH计d3与第二电池阀d7相连。

所述第一废水池a4、第二废水池d4为硬质PVC材质，或者玻璃钢材质，或者是具有耐酸碱内衬的不锈钢材质的池体，池体一侧的上端连接进水管线和回流废水管线，池体的另一侧的下端连接出水管线，所述一级pH调节系统a的出水管依次连接第一阀门a8、第一增压泵a9，第一增压泵a9出水口通过三通和管线分别与精密过滤器一b1进水口侧的第二阀门b2、精密过滤器二b3进水口侧的第三阀门b4相连；二级pH调节系统d的出水管依次连接第四阀门d8、第二增压泵d9，第二增压泵d9出水口与二级膜处理系统e相连。

所述精密过滤器一b1、精密过滤器二b3为圆柱形壳体，壳体材质为304不锈钢或者316L不锈钢或者树脂；壳体内装有单支或多支滤芯，滤芯选用市售的任何一种孔径小于5微米的滤芯。

结合图2进一步描述精密过滤器一b1和精密过滤器二b3。所述精密过滤器一b1的进水口通过管线依次与第一压力表b5和第二阀门b2连接，出水口通过管线与第五阀门b7相连；精密过滤器二b3的进水口通过管线依次与第二压力表b6和第三阀门b4连接，出水口通过管线与第六阀门b8连接；所述第五阀门b7和第六阀门b8通过三通和管线依次与第三压力表b9和第一流量计b10相连，第一流量计b10的另一端通过管线与一级膜处理系统c的废水进口相连。

如图2所示，所述一级膜处理系统c的第一膜组件c1的硫酸吸收液进口通过管线依次与第七阀门c2、第四压力表c3、第三增压泵c4、第八阀门c5、第一硫酸储槽c6相连，第一膜组件c1的硫酸吸收液出口通过管线依次与第九阀门c7、第二流量计c8、第五压力表c9、第一冷却器c10、第一硫酸储槽c6相连；一级膜处理系统c的第一膜组件c1的废水出口通过管线与第十阀门c11相连，第十阀门c11的通过管线与二级pH调节系统d的第二废水池d4相连；

所述二级膜处理系统e的第二膜组件e1的硫酸吸收液进口通过管线依次与第十一阀门e2、第六压力表e3、第四增压泵e4、第十二阀门e5、第二硫酸储槽e6相连，第二膜组件e1的硫酸吸收液出口通过管线依次与第十三阀门e7、第三流量计e8、第七压力表e9、第二冷却器e10、第二硫酸储槽e6相连；二级膜处理系统e的膜组件e1的废水进口通过管线依次与第四流量计e11、第八压力表e12、第十四阀门e13连接，二级膜处理系统e的第二膜组件e1的废水出口通过管线和三通与第十五阀门e14和第十六阀门e15连接；第十五阀门e14通过管线与第一废水池a4连接，第十六阀门e15连接污水处理站的废水收集管线。

如图2所示，所述第一膜组件c1和第二膜组件e1的结构相同，其中所述第一膜组件c1包括膜组件外壳c12和多支(三至十五支)膜分离柱c13，膜分离柱c13的数量是根据处理水量的需要进行设计。

如图3所示，每支所述膜分离柱c13的膜壳c108上端端部设有废水进口c105，其上端侧部设有吸收液出口c107，膜壳c108下端的端部设有废水出口c112，其下端侧部设有吸收液进口c103，该膜壳c108内有膜管c109，膜管c109内装有若干经编织线c113编排并呈片状分布的疏水性中空纤维膜丝c110，若干疏水性中空纤维膜丝c110两端分别通过过滤树脂c102在废水进口c105与吸收液出口c107之间、以及废水出口c112与吸收液进口c103之间的膜壳c108的封装连接；上端的封装组件包括上封头盖c106、上封头管c101，下端的封装组件有下封头盖c104、下封头管c111。

本实用新型所述及的各种泵选用市售的任何一种耐酸碱泵。

本实用新型所述及的精密过滤器为两台，分别为精密过滤器一和精密过滤器二，一用一备。

本实用新型设计了一种线路板企业排放的含氨废水处理及回收装置，可有效解决目前线路板含氨氮废水长期无法稳定达标的问题。改变我国线路板行业传统氨氮废水处理及回收工艺技术在经济上存在药品消耗量大、处理成本高、资源回收难、以及出水氨氮不稳定等问题。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。