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1、2017年度南宁市科学技术进步奖推荐材料卷内目录 项目名称：选矿、冶炼行业重金属废水治理的短程膜分离工艺技术的创新与应用 自治区科技成果登记号：201711330序号文件编号责任者文 件 材 料 题 名日 期页号12017020015南宁市桂润环境工程有限公司南宁市科学技术进步奖推荐书322良科验字20171号南宁市良庆区科学技术局项目验收证书103国家知识产权局专利证书224南宁市桂润环境工程有限公司项目完成单位直接经济效益证明15南丹吉朗铟业有限公司、南丹正华冶炼厂、南丹茂晨矿业有限公司、广西金河矿业股份有限公司项目其他单位应用证明46201745839桂林国际联机情报检索服务中心科技查新
2、报告127南宁市桂润环境工程有限公司知情同意报奖证明18南宁市桂润环境工程有限公司完成人合作关系说明19南宁市桂润环境工程有限公司公示情况说明610201711330广西科技情报研究所成果登记证书12017年度南宁市科学技术进步奖推荐书一、 项目基本情况 专业评审组：（3）项目名称选矿、冶炼行业重金属废水治理的短程膜分离工艺技术的创新与应用是否属于保密项目( B )A、是B、否主要完成单位南宁市桂润环境工程有限公司主要完成人孙帮周、魏江州、黄光苠、郭安剑、余意、陈兴江、张小平、涂方祥项目起止时间 2015年 7 月 25 日起 2017 年 1月 19日止所 属 国 民经 济 行 业（N）水利
3、、环境和公共设施管理业项目曾获科技计划、基金资助情况计划、基金名称编 号下达部门下达年度南宁市良庆区科学研究与技术开发计划2015S-1南宁市良庆区科技局2015奖励类别（A）A、技术开发类 B、推广应用类 C、重大工程类 D、社会公益类学科分类名称（代码）610.3020授权发明专利（项）0授权的其他知识产权（项）2 南宁市科学技术奖励委员会办公室制二、项目简介 所属科学技术领域：水污染防治工程。项目背景：选矿、冶炼行业排放的废水含有大量具有一定毒性的重金属离子，如不处理直接排放到水体，将对环境造成严重污染。重金属在环境中不能够被降解，易与环境中配体结合，使其迁移转化能力增强，并产生生物放大
4、作用，通过食物链危害人类健康。目前，重金属废水污染现状日趋严重，广西龙江镉污染事件、大新县重金属污染事件、广西贺江水体污染事件等引发的多起重金属污染事件极大影响到我区各地水质安全问题。根据国务院颁布的“十三五”生态环境保护规划和土壤污染防治行动计划，重金属防治仍然是“十三五”首要任务之一，明确指出加强涉重金属行业污染防控，到2020年重点行业的重点重金属排放量要比2013年下降10%。为提高我区环境治理水平提供必要的技术支撑，保护我区生态环境及居民身体健康，本项目围绕我区各地存在的重金属废水污染治理问题，进行环保创新技术的研发与推广。主要技术内容及创新要点：本项目针对区内选矿、冶炼行业排放的废
5、水，具有有毒重金属、难降解的特点，通过中试实验研究及工程应用，成功研发了选矿、冶炼行业重金属废水治理的短程膜分离工艺技术，并获得了一系列研究成果。1、 成功研发的选矿、冶炼行业重金属废水治理的短程膜分离工艺，成功取代了传统的澄清、砂滤、活性炭吸附、微滤超滤结合在一起的废水处理工艺，该工艺具有处理流程短、能耗低、处理效果好、使用寿命长达5-10年的优点。并且该工艺不截留溶解性固体物质，不存在无机盐积累问题，分离的浓缩液只经过常规的污泥浓缩、压滤脱水处理即可。同常规化学沉淀、过滤相比占地面积少，运行费用低，方便接入现有的废水生物处理系统，对于现有铅锌工业选矿、冶炼废水处理的提标改造具有重要意义。2
6、、 通过优化工艺流程，研究出在预处理阶段如何通过pH调节池准确调节废水pH的方法，使废水pH在预处理阶段能达到精确微调，利于提高后续所投加药剂产生的混凝效果，提高出水水质。3、 通过持续跟踪测试试验，获得了预调节池、反应池、浓缩池、管式膜分离装置的最佳匹配工艺参数，有效提高了整个工艺流程的处理效果。4、 获得实用新型专利2项。5、 本项目通过深入研究选矿、冶炼行业重金属废水治理的短程膜分离的关键技术及工程措施，形成了选矿、冶炼行业重金属废水治理的短程膜分离工艺技术。从2015年至今已成功运用于南丹正华冶炼厂废水处理系统工程、南丹茂晨矿业废水深度处理安装工程、南丹吉朗铟业废水深度处理新建工程和采
7、矿废水深度处理工程，南丹金竹坳选矿加工区废水深度治理安装工程，为区内选矿、冶炼行业重金属废水的治理及其生态环境的保护提供了技术支撑和工程示范。 三、项目主要科技创新目前，重金属废水的处理方法有中和法、硫化法、离子交换法、生物法和氧化还原法，但是单一和传统的已不能保证达标。本项目作为南宁市良庆区科学研究与技术开发计划项目，我司针对选矿、冶炼行业重金属废水的特点，进行了创造性的开发，应用新型的PVDF膜分离技术，研发出新型短程膜分离技术，其核心设备为管式膜分离装置，是一种平均孔径为0.010.1微米，介于超滤与微滤之间的新型耐腐蚀分离装置。项目于2017年1月顺利通过验收。创新所属学科分类：610
8、.30环境工程学共申请两项专利：“一种铅锌工业选矿废水的短程膜分离处理系统”（专利号：ZL 201520377368.X）“一种铅锌工业冶炼废水的短程膜分离处理系统”（专利号：ZL 201520377384.9）主要技术创新如下:1、 采用管式膜分离装置为核心设备，研发出短程膜分离工艺处理重金属废水。管式膜分离装置由PVDF材料制成，孔径为0. 01-0.1微米，采川错流式过滤。 膜分离技术是用半透膜作为选择性障碍层，在膜的两侧存在一定量的能量差作为动力，允许某些组份透过而保留混合物中其他组分，各组分透过膜的迁移率不同，从而达到分离目的的技术。早期的膜分离方法处理重金属废水，以微滤、超滤、纳滤
9、、反渗透为主。膜分离过程中由于大分子物质滞留在分离膜上，导致浓差极化和吸附、阻塞等膜污染，能耗较大，对进水的水质要求高，一般在化学沉淀处理的基础上，增加石英砂过滤，活性炭吸附，微滤等预处理工序，处理流程较长，同时设备较多，多次加压，能耗较大；传统的微滤、超滤膜、反渗透膜稳定性差、造价成本高，使用寿命不长，一般为3年左右。 PVDF膜是一种以PVDF树脂为材质的滤膜。PVDF树脂是一种用途广泛的含氟树脂，外观为半透明或白色粉体或颗粒，由于分子链间排列紧密，又有较强的氢键，结晶度较高，通常为60%80%，熔点通常为170左右，长期使用温度为-40150。PVDF树脂兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具
10、有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能。由于PVDF树脂的特有性能，近年来被作为水处理膜的主要原材料，亲水性改性PVDF 膜，具有更高的抗污染能力和亲水性，中空纤维膜孔的孔径分布窄，使膜与污染物接触时污染物不易粘附在膜上；同时采用错流式过滤，有效消除浓差极化、提高膜通量，充分利用水流产生的剪切力和滤液湍流，强力冲刷能够带走膜表面的沉积物，防止滤层累积，提高并稳定膜通量。 传统的重金属废水处理工艺主要是通过调整pH，投加硫酸亚铁、聚合氯化铝、氯化铁等絮凝剂，将携带重金属的不稳定颗粒形成较大絮体，再通过澄清、砂滤、活性炭吸附、微滤
11、超滤等工艺的结合去除重金属，工艺流程长、能耗大、导致膜使用寿命短。PVDF膜分离效率高、无相变、能耗低、操作简单，使用寿命长达5-10年，减少设备清洗维修费用，同时保证出水水质，以PVDF膜为核心管式膜分离装置的重金属废水处理工艺，成功的取代了传统的处理工艺。2、 短程膜分离工艺不截留溶解性固体物质，不存在无机盐积累问题，浓缩液处理简单。 浓缩液的产生和排放不仅影响水的回收率，造成了水资源的浪费，而且还对环境造成了危害。常规的反渗透浓缩液需要用耗能很高的蒸发来减容减量，该方法对蒸发设备材质要求高、建设成本高。短程膜分离工艺分离的浓缩液只经过常规的污泥浓缩、压滤脱水处理即可，操作简便能耗低。此外
12、，常规化学沉淀法通过投加大量化学药剂，使重金属以沉淀物的形式析出，通过过滤去除重金属，存在成渣量大、二次污染问题。短程膜分离工艺与常规化学沉淀、过滤相比，占地面积少，运行费用低，方便接入现有的废水生物处理系统，对于现有铅锌工业选矿、冶炼废水处理的提标改造具有重要意义。3、 通过设置两级pH调节池精确调节废水预处理阶段的pH。预处理池中的含有大量离子状态、溶解状态的的重金属，可通过物理、化学以及物理化学的方法将其转化为不溶于水的颗粒物。废水的pH值直接决定了重金属在水中的存在状态，是影响重金属析出的重要因素，准确调节废水的pH值，对后续膜处理及最终出水水质具有重要意义。然而一般很难通过一个调节池
13、精确调整pH，因此在短程膜处理工艺中设置两个pH调节池，前一个pH调节池功能为pH的主要调节，对废水pH值进行粗调；后一个pH调节池的功能为pH的精确微调，同时考虑投加混凝剂加强混凝效果，使重金属最大量析出，确保膜分离效果及出水水质。五、项目曾获科技奖励情况获奖时间奖 项 名 称奖励等级授奖部门（单位）六、公开发表的论文专著序号论文专著名称/刊名/作者年卷页码（ 年 卷 页）发表时间（ 年 月）通讯作者第一作者七、项目知识产权情况知识产权类别知识产权具体名称国家（地区）授权号授权日期证书编号权利人发明人专利状态实用新型专利一种铅锌工业选矿废水的短程膜分离处理系统中国ZL201520377368.X2015-10-74671931南宁市桂润环境工程有限公司魏江州张小平孙帮周有效实用新型专利一种铅锌工业冶炼废水的短程膜分离处理系统中国ZL201520377384.92015-10-74670110南宁市桂润环境工程有限公司魏江州张小平孙帮周有效承诺：上述知识产权用于报奖的情况，已征得未列入项目主要完成人的权利人（专利指发明人）的同意。
