集成膜技術處理電鍍廢水的中試研究

劉 萍, 宋玉萍

(安徽水利水電職業(yè)技術學院 ，安徽 合肥 231600)

隨著我國制造業(yè)的崛起，電鍍行業(yè)在國民經濟中的地位日益突出，但是電鍍行業(yè)產生的電鍍廢水因含大量懸浮顆粒、有機物、重鉻、鎳、銅等重金屬，使其成為污水處理系統(tǒng)中一類高污染的廢水來源。以往電鍍廢水常采用化學沉淀技術處理，但此法需用到大量化學試劑，且造成大量重金屬損失，中水回用率低。最新的《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)對電鍍廢水污染防治、重金屬排放濃度限值提出了更高的要求,因此需要企業(yè)采取更環(huán)保的生產工藝、先進的生產技術和符合要求的廢水治理技術，以期在達到中水回收利用同時減少廢水治理過程中能源的過度消耗和資源浪費。本項目采用微濾(MF)、納濾(NF)及反滲透(RO)集成膜處理技術處理電鍍廢水，構建試驗裝置，設計中試工藝，探索集成膜技術在電鍍廢水工業(yè)上的應用，以期實現(xiàn)電鍍行業(yè)清潔生產的目標。

1 試驗

1.1 試驗水樣

試驗水樣來自于合肥某電鍍工業(yè)園電鍍企業(yè)，廢水水質情況如表1所列，其每日廢水排放量高達1400噸。其中30%的水量可循環(huán)再利用，回用價值非常高。

表1 廢水水質情況

1.2 試驗工藝流程

由多效沉降池、壓濾裝置、溢流池構成的預處理系統(tǒng)首先去除廢水中的懸浮物、有機物，防止造成集成膜的污染及淤積，過濾后的廢水再經過高壓提升泵送入集成膜系統(tǒng)，經過微濾繼續(xù)去除部分COD,再經過納濾、反滲透處理后送入回水儲槽后返回電鍍工藝。運行一段時間后，采用化學清洗方式去除膜組件受到懸浮物或難溶物質的污染，多效沉降池將來自清洗裝置的水樣進一步循環(huán)處理，整個工藝可實現(xiàn)電鍍廢水處理的零排放。

1.3 分析項目和方法

分析檢測的項目主要有:集成膜系統(tǒng)中進出水的CODcr、SS、濁度、電導率、pH以及鎳和銅的含量測定，各檢測項目采用的分析方法如表2所列。

表2 分析項目和分析方法

2 結果與討論

經過微濾、納濾及反滲透集成膜系統(tǒng)裝置穩(wěn)定運行1個月跟蹤測試，試驗研究了該系統(tǒng)對電鍍廢水中的濁度、CODcr、電導率、SS等的處理效果。

2.1 CODcr的去除效果分析

如圖1所示，集成膜系統(tǒng)處理電鍍廢水進水CODcr數(shù)值范圍在100～150mg/L，而經過集成膜系統(tǒng)處理后回水儲槽內水樣CODcr已降低到10mg/L以下。盡管進水系統(tǒng)水質情況有所波動，但是由于集成膜對CODcr有部分的截留作用，回水儲槽的CODcr數(shù)值可穩(wěn)定在10 mg/L以下，CODcr去除率可達95%左右，符合最新的《電鍍污染物排放標準》。由此可見，集成膜系統(tǒng)中試結果穩(wěn)定，在CODcr處理上有一定的優(yōu)勢。

圖1 CODcr的去除效率

2.2 SS的去除效果分析

多效沉降池電鍍廢水出水的混合液體懸浮固體物(SS)范圍在120～150mg/L，經過微濾和納濾系統(tǒng)處理后出水SS在5～10mg/L，反滲透出水SS小于可檢測范圍,結果如圖2所示，平均去除率97.1%，數(shù)據(jù)說明了集成膜處理技術在去除SS上的可靠性。

圖2 出水系統(tǒng)中SS去除效果

2.3 電導率去除效果分析

微濾和納濾出水的電導率相比較進水電導率如圖3所示，下降幅度不大，而通過對反滲透出水電導率測定發(fā)現(xiàn)，出水電導率平均值42.5μS/cm，脫鹽率最高可達98%。這是由于電導率其實是微觀粒子傳導電流能力的反應，電導率的高低間接反應了溶液中溶解離子的含量大小。微濾和納濾對懸浮顆粒截留效果雖好，但對溶解在廢水中的離子的截留效果較差，相比較RO優(yōu)秀的脫鹽能力，微濾和納濾對一價、二價離子沒有很好的去除能力。因此，單純的微濾達不到降低電導率的目的，電鍍廢水處理若達到國家標準值及電鍍廢水回用標準，還需要與反滲透膜的脫鹽能力相配合。

圖3 集成膜出水系統(tǒng)電導率及除鹽率

2.4 濁度去除效果分析

如圖4所示，設備穩(wěn)定運行期間測試的沉降池出水濁度最高19.3NTU，最低12.9NTU，平均16.1NTU，遠遠高于國家標準。而經過MF和NF處理后的濁度最高0.8NTU，最低0.5NTU，平均0.6NTU，經過RO處理后，出水濁度0.10 NTU，已遠低于國家排放標準，滿足電鍍回水水質要求。

圖4 集成膜系統(tǒng)進出水濁度

3 結束語

試驗考察了集成膜處理電鍍工業(yè)廢水的效果，探索集成膜技術處理電鍍廢水的穩(wěn)定性和可靠性。試驗表明：集成膜技術處理電鍍廢水在CODcr處理上有一定的優(yōu)勢；集成膜技術在處理廢水SS上去除率優(yōu)于單獨微濾和納濾效果，平均SS去除率97.1%；微濾和納濾出水的電導率相比較進水電導率下降幅度不大，而反滲透脫鹽率可以達到98%，說明了集成膜技術中反滲透對脫鹽率有至關重要的作用；通過集成膜處理技術，出水濁度可降至0.1以下，達到電鍍廢水回用標準。綜合分析，集成膜技術在電鍍廢水處理上顯示出可靠的穩(wěn)定性。