一种冶炼废水循环利用系统的制作方法

本实用新型涉及冶炼废水处理领域，特别涉及一种冶炼废水循环利用系统。

背景技术：

冶金就是金属矿物原料采用火法或湿法冶炼，通过各种方法分离杂质、提取金属及其化合物的过程。冶炼过程将产生各种酸性废液、电解废液、洗涤水等含有重金属和无机盐的生产废水。

目前常用的冶炼废水处理方法是通过中和、混凝沉降等物化工艺处理，并利用反渗透、多效蒸发、MVR等技术实现零排放(如图1所示)，该工艺可将水体内大部分重金属回收、水资源循环利用，但上述方法能耗和运行成本较高，同时产生大量的无机盐无法循环利用，长期堆存累积后将会转化成另外一种危废，对环境污染造成隐患。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种能够实现冶炼废水零排放，达到水资源零污染的绿色环保标准，同时变废为宝，将盐制备成酸和碱用于工业生产应用的冶炼废水循环利用系统。

为达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为：一种冶炼废水循环利用系统，其特征在于：包括预处理装置、离子交换系统、超滤膜系统、反渗透系统、电渗析系统、螯合树脂系统和双极膜电渗析系统；所述的预处理装置的上清液出口连接离子交换系统，污泥出口连接冶炼系统；所述的离子交换系统的产水出口连接超滤膜系统，再生 废水出口连接预处理装置的进水口；所述的超滤膜系统的产水口连接反渗透系统；所述的反渗透系统的浓水出口连接电渗析系统，所述的电渗析系统的浓水出口连接螯合树脂系统，电渗析系统的产水口通过回流管道连接反渗透系统的进水口；所述的螯合树脂系统连接双极膜电渗析系统。

进一步的，所述的预处理装置包括中和装置、混凝沉降装置和砂滤装置。

进一步的，所述的离子交换系统为连续离子交换系统。

进一步的，所述的反渗透系统为低压反渗透系统。

采用上述技术方案，本实用新型所述的冶炼废水循环利用系统，针对现有技术中的不足，提出一种新型的、高效的处理工艺，即采用膜过滤耦合电渗析、双极膜电渗析工艺进行冶炼废水的处理，能够有效回收有价金属、水资源，并可将水体内的无机盐资源化为酸、碱，实现废水零排放的同时降低冶炼企业生产成本，提高收益等优点；同时对以前工艺生产中大量矿渣(无机盐)堆积处理得以改变，通过双极膜电渗析方法可以将无机盐变成工业生产需要的酸、碱，实现资源回收的目的。

附图说明

图1为现有冶炼废水处理系统示意图；

图2为本发明所述的冶炼废水循环利用系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

如图2所示，本实用新型所述的冶炼废水循环利用系统，包括预处理装置、连续离子交换系统、超滤膜系统、反渗透系统、电渗析系统、螯合树脂系统和双极膜电渗析系统，其中预处理装置包括中和装置、混凝沉降装置和砂滤装置等；所述的预处理装置的上清液出口连接连续离子交换系统，污泥出口连接冶炼系统；所述的连续离子交换系统的产水出口连接超滤膜系统，再生废水出口连接预处理装置的进水口；所述的超滤膜系统的产水口连接反渗透系统；所述的反渗透系统优选低压反渗透系统，且反渗透系统的浓水出口连接电渗析系统，所述的电渗析系统的浓水出口连接螯合树脂系统，电渗析系统的产水口通过回流管道连接反渗透系统的进水口；所述的螯合树脂系统连接双极膜电渗析系统。

本实用新型还包冶炼废水循环系统，用于冶炼废水处理，包括如下步骤：

步骤1预处理：冶炼废水经过预处理装置处理，得到清液和污泥，污泥经脱水后回用至冶炼系统；所述的预处理包括石灰中和、混凝沉降和砂滤；冶炼废水中氯离子含量优选为1-15g/L；所述的冶炼废水为有色金属冶炼废水；

步骤2离子交换软化：步骤1得到的清液进入离子交换系统，降低水体的硬度；离子交换系统采用连续离子交换系统工艺，软化后的水体硬度优选为5-60ppm；

步骤3超滤过滤：将步骤2软化后的水体进行超滤过滤，去除水体内的胶体、悬浮物，得超滤透析水和超滤浓水，且超滤透析水的 SDI＜4，超滤浓水回流至预处理工段；

步骤4反渗透处理：将超滤透析水进行反渗透过滤，得反渗透浓水和反渗透透析产水，反渗透透析产水回用于冶炼生产作为工艺用水、锅炉补给水使用；所述的反渗透系统为低压反渗透系统，低压反渗透运行压力优选为8-41bar；且反渗透浓水的含盐量大于30g/l、反渗透透析产水的电导小于20um/cm；

步骤5电渗析浓缩：将步骤4中的反渗透浓水进行电渗析，得电渗析淡水和电渗析浓水，电渗析淡水返回反渗透继续浓缩；所述的电渗析浓缩后的电渗析浓水氯离子浓度达到在30-120g/l；

步骤6树脂除硬度：将步骤5中的电渗析浓水进入螯合树脂系统，经过树脂去除硬度，使得浓水中钙镁含量小于1ppm；

步骤7双极膜电渗析：将步骤6中除硬度后的盐水进行双极膜电渗析，得到酸、碱回用于冶炼生产过程。

需要说的是，上述表格中取样造成酸碱损失未计入产品转化率。由上述数据可以看出，取一定体积电渗析浓水(料液调节pH<4)作为原料液，使用低浓度盐水作为酸进料液，低浓度碱作为碱进料液。双极膜电渗析在不同电压下处理一段时间，大致呈现原料液盐含量和体 积逐渐降低，酸碱室中的酸，碱浓度逐渐上升，最终酸室中产酸为～2mol/l的盐酸，碱室中产碱为～2.5mol/l的碱。

通过此次试验可以说明，利用双极膜电渗析法对电渗析浓水进行制取酸碱方案是可行的；从而进一步说明采用膜过滤耦合电渗析、双极膜电渗析工艺进行冶炼废水的处理，能够有效回收有价金属、水资源，并可将水体内的无机盐资源化为酸、碱，实现废水零排放的同时降低冶炼企业生产成本，提高收益等优点；同时对以前工艺生产中大量矿渣(无机盐)堆积处理得以改变，通过双极膜电渗析方法将无机盐变成工业生产需要的酸、碱；实现资源回收的目的。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。