基于超滤和反渗透的铜阀门焊接生产废水循环回用工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铜阀门高频焊接生产废水的回用处理，尤其涉及一种基于超滤和反渗透的铜阀门焊接生产废水循环回用工艺。
【背景技术】
[0002]传统的铜阀门高频焊接过程会产生含有一定有机物的大量废水，出于产品质量安全及环保考虑，长期以来这类废水都是直接采用自来水对焊接铜阀门产品进行一次性漂洗使用。在国家积极推行绿色生产、循环经济、清洁生产的大趋势下，生产废水的低成本循环利用既是外在压力驱使，也是内在需求驱动，如何处理大量铜阀门高频焊接废水成为了行业的一大难题。
[0003]铜阀门高频焊接废水含盐量不高，但化学需氧量(COD)较高，主要污染物为喷刷剂和助焊剂中的硼酸三甲酯、小分子醇类、表面活性剂等。目前传统的铜阀门焊接废水处理的工艺虽然可以实现废水的达标排放，但传统的达标排放工艺不但浪费水资源，而且加大生产成本。随着膜科学技术的发展，微滤、超滤、纳滤、反渗透等膜技术越来越成熟，基于膜技术的经济环保的水处理技术应运而生，膜技术为企业实现水资源的循环利用、降低生产成本提供了一种行之有效的方法。
[0004]超滤和反渗透都是以压力为推动力的膜过程。超滤的膜孔径范围为Inm到50nm，其能有效去除水中的大分子以及固体悬浮物等。反渗透膜为致密膜，能高效去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等，对水中的杂质截留率可达97%以上。
[0005]超滤产水从表观上看，回用水清澈，但超滤是一种固液分离技术，几乎不能去除溶解性污染物。本项目的主要污染物为溶解性污染物:包括硼酸三甲酯及其分解产生的硼酸和甲醇，还有表面活性剂，以及其他不明成分等。反渗透是分离最为彻底的膜分离技术，小到各种离子，可一次性截留97%以上污染物。但是仅使用反渗透膜进行废水处理，会导致反渗透膜污染，不仅不能保证生产的连续稳定进行，而且加大生产成本。鉴于超滤产水可以部分回用于生产过程，从设备投资成本和运行成本考虑，超滤回用水系统的经济性显著高于反渗透回用系统。但为了保持回用水含盐量(电导率表示)和有机物的长期稳定，本发明采取了一种超滤和反渗透串并联集成工艺实现废水的循环回用技术。
[0006]随着近年来水资源日益枯竭的严峻局面以及膜科学技术的日益发展与进步，利用超滤、纳滤、反渗透等膜技术实现工业废水高效、经济的循环回收，将是今后工业废水处理的重要方向。
【发明内容】
[0007]为了解决铜阀门高频焊接生产过程中大量废水的循环回用问题，既要避免传统达标排放处理工艺对水资源浪费的缺陷，也要克服简单超滤对循环回用水含盐量不断上升的影响，还要考虑简单反渗透对回用水处理成本升高以及降低回用水利用率的影响，因此本发明采取了一种基于超滤和反渗透的铜阀门焊接生产废水循环回用工艺，该技术可使总的水回收率达到80%?90 %。
[0008]如图1所示，基于超滤和反渗透的铜阀门焊接生产废水循环回用工艺，整个循环工艺系统包括(图1):生产车间1、储水池8、供水栗3、反洗栗4、超滤设备5、高压栗6、反渗透装置7、储水池8和变频供水栗9，构成一套完整的中水循环利用系统。
[0009]整个工艺中各部分的关系如下:生产车间与储水池8连接，以便将生产中的废水运送到储水池8中。储水池8和超滤装置相连接，超滤装置用于固液分离，除去废水中的大分子物质以及固体不溶悬浮颗粒等，这部分超滤膜上截留的污染物是通过反冲洗定期排放到废水中。经过超滤处理过的透过液一部分送到储水池8中，另一部分透过液由高压栗加压到反渗透膜系统中进一步脱盐处理，反渗透透过液作为纯水进入储水池8，同时排放含有盐和有机物的反渗透截留液。为保证运行过程中回用混合水的水质稳定，将部分超滤透过液、反渗透脱盐纯水、补充自来水按比例要求直接混合到储水池8中，使车间产品的混合冲洗水总进水量与车间总废水量相当，补充自来水与超滤反洗水、反渗透排放浓水之和相当。储水池8与生产车间和超滤反洗装置相连，储水池8中的水绝大部分进入生产车间，一小部分进入超滤反洗装置。
[0010]整个中水回收工艺系统运作如下:首先，铜阀门高频焊接车间会产生大量废水，铜阀门高频焊接废水含盐量不高，但COD较高，主要污染物为喷刷剂、助焊剂中的硼酸三甲酯、小分子醇类、表面活性剂等。先将铜阀门高频焊接废水收集至储水池8中以便后续处理。储水池8中水量达到一定液位时，将废水通过供水栗传输到超滤设备中，通过超滤设备将废水进行净化预处理，除去其中的废渣等不溶物，可以得到澄清的透过液。超滤透过液约占超滤进水量的94%-97%之间，同时将截留下来的3%-6%反洗水定期排放。焊接废水经过超滤处理后完全可以进入到生产车间进行循环使用，但是如此长期运作，会使小分子有机物和盐类富集，使回用水的水质逐渐变差，不能满足稳定生产的要求。经过设计将超滤透过液约50% — 60%左右直接送到储水池8中备用，同时将其余部分经过高压栗加压以满足反渗透的压力要求，再进入下一级的反渗透装置。经过反渗透处理后的纯水去除97%以上的盐和有机小分子，反渗透纯水约占反渗透进料液的75 %-90 %。反渗透浓水部分含有较多的盐、有机小分子等杂质，需同时排放。反渗透透过液输送到储水池8中和超滤装置的透过液、补充自来水进行混合，作为焊接车间产品的混合冲洗水。储水池8中的混合水大部分进入到生产车间进行循环使用，小部分用于超滤装置的反洗，整个反洗过程完全由自动化控制。采用这样的处理工艺，不但克服了单纯超滤导致生产车间冲洗水质不稳定的影响，而且也解决了单一反渗透装置处理成本高、水回收率低的问题。
[0011]整套铜阀门高频焊接中水回用工艺系统的设计不仅可以达到长期稳定、高效运行的目的，同时总水回收利用率达到80%-90%，在整个生产过程中只需要补充10%-20%的补充自来水，大大提高了水资源利用率，降低了生产成本。
【附图说明】
[0012]图1是铜阀门高频焊接废水的中水回用工艺设计图；
[0013]图2是铜阀门高频焊接废水的中水回用工艺一个案例实施设计图；
[0014]图1中:生产车间1、储水池8、供水栗3、反洗栗5、超滤设备4、高压栗6、反渗透装置
7、储水池8、变频供水栗9。
【具体实施方式】
[0015]如图2所示，本实施例中的具体实施参数如下:铜阀门高频焊接车间正常情况下每小时会产生18吨冲洗废水，其废水含盐量不高，主要污染物为喷刷剂、助焊剂中的硼酸三甲酯、小分子醇类、表面活性剂等小分子有机物。先将每小时18吨废水收集至储水池8中，再将储水池8中的废水用供水栗输入超滤设备中处理，可以得到澄清的透过液17t，超滤膜定期用反洗水冲洗，每小时产生I吨反洗排放水。进一步将超滤透过液中的St再经过高压栗进入下一级的反渗透装置，经过反渗透处理后可截留97%以上的小分子、盐等物质，处理后将会得到每小时6吨的纯水。反渗透同时也会排放每小时2吨的浓水，其中含有较多的盐和有机物。为保证运行过程中回用混合水的水质稳定，将超滤透过液中的9M3/h、反渗透纯水6M3/h、补充自来水3M3/h直接混合到储水池8中，使车间产品冲洗水的总进水量18M3/h与车间总废水量18M3/h相当，补充自来水3M3/h与超滤反洗水lM3/h、反渗透排放浓水2M3/h之和相当。
[0016]在该案例中，废水回用设备进水流量为18M3/h，超滤水回用率为94.4%，反渗透水回用率为75 %，超滤+反渗透的总水回用率为83.3 %，设备回用水的吨水电耗为9.6Kffh/m3，设备占地为4m2。设备全自动运行，必要时也可手动操作，设备连续生产，回用混合水的水质稳定。
[0017]以上所述仅为本发明的较佳实施举例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于超滤和反渗透的铜阀门焊接生产废水循环回用工艺，其特征在于，对铜阀门高频焊接车间产生的废水经超滤膜进行固液分离，除去大分子物质和固体不溶悬浮颗粒，得到超滤透过液;将所述的超滤透过液分为两部分，一部分作为备用液，另一份进入反渗透膜系统中脱盐处理，得到的反渗透透过液与所述备用液混合储存;在所述反渗透透过液和备用液中继续补充自来水，混合后作为生产车间的循环回用水。2.如权利要求1所述的铜阀门焊接生产废水循环回用工艺，其特征在于，所述的循环回用水也用于对超滤膜的反洗。3.如权利要求1所述的铜阀门焊接生产废水循环回用工艺，其特征在于，所述超滤透过液占所述废水的94%?97 % 04.如权利要求1所述的铜阀门焊接生产废水循环回用工艺，其特征在于，所述备用液占超滤透过液的50%?60%。5.如权利要求1或4所述的铜阀门焊接生产废水循环回用工艺，其特征在于，所述的反渗透透过液占反渗透膜系统进水量的75%-90%。6.如权利要求5所述的铜阀门焊接生产废水循环回用工艺，其特征在于，补充的自来水占产生废水总量的10%-20%。
【专利摘要】本发明公开一种基于超滤和反渗透的铜阀门焊接生产废水循环回用工艺，对铜阀门高频焊接车间产生的废水经超滤膜进行固液分离，除去大分子物质和固体不溶悬浮颗粒，得到超滤透过液；将所述的超滤透过液分为两部分，一部分作为备用液，另一份进入反渗透膜系统中脱盐处理，得到的反渗透透过液与所述备用液混合储存；在所述反渗透透过液和备用液中继续补充自来水，混合后作为生产车间的循环回用水。本发明的工艺可维持回用水水质的稳定运行，总水回用率可达80％-90％。
【IPC分类】C02F1/44
【公开号】CN105645518
【申请号】
【发明人】周志军, 丁仲军, 韩逸, 陈俊杰, 陈生苗
【申请人】杭州仁顺环保科技有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月31日