摘要：針對電鍍廢水的水質情況，通過介紹膜分離技術在電鍍廢水處理中的工程實例，指出采用膜分離技術處理重金屬電鍍廢水具有巨大的環境效益、經濟效益和社會效益，為今后的可持續性發展帶來更為廣闊的前景。
1 前言
電鍍廢水中所含有的酸、堿、重金屬鹽類等隨廢水排出會對自然環境造成嚴重威脅。防止水體污染的最佳途徑是使廢水實現閉路循環，即設計一套電鍍無排水系統。在進行電鍍廢水治理的過程中發現，采用膜分離技術處理電鍍廢水是一中較為經濟實用的回用技術，它不僅可以使廢水回用率達到75%以上，而且使回用水水質達到《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006），從而提高了鍍件的漂洗質量。
2 處理工藝流程
2.1 廢水來源
福建某電鍍有限公司是一家從事衛浴配件表面處理生產加工的企業，其廢水中主要污染物質有：①酸堿廢水-主要產生在塑膠件表面前處理清洗廢水；②含鎳廢水-產生于ABS塑膠件鍍鎳工序跑、冒、滴、漏和膜反沖洗廢水；③含鉻廢水-主要產生于ABS塑膠件粗化漂洗所產生廢水；④含銅廢水-產生于塑膠件鍍焦銅和鍍酸銅工序所產生廢水；⑤其他廢水-電鍍地面沖洗廢水、換槽液、酸霧水洗廢水及膜處理膜件沖洗廢水。
2.2 廢水水質水量
根據電鍍有限公司提供資料，其廢水量我15 t/h，廢水處理設施以每天運行20小時計。
2.3 廢水處理工藝流程
根據該電鍍廢水水質情況，結合該廠廢水的事跡情況及處理要求，設計如圖1所示工藝流程。
2.4 廢水工藝流程說明
（1）各工序產生廢水在原水池進行匯合及均量，原水池采用PP材質。其出水由增壓泵增壓輸入后續各級預處理。
（2）由于廢水中含有部分較大的固體顆粒及一些容易沉降的雜質，濁度高，本系統設置多介質過濾器用于截留這部分固體顆粒和雜質，使水的濁度小于5mg/l。
(3) 活性炭過濾中的過濾介質（石英砂、活性炭等）的接觸絮凝作用、吸附和截留作用使得原水中的雜質被吸附、截留。通過活性炭過濾器的過濾，可進一步降低原水的濁度、余氯、有機物等。
（4）袋式過濾器是一種結構新穎、體積小，操作簡便靈活、節能、高效、密閉工作，應用范圍廣泛，適應性強的多用途過濾設備。過濾細度靠濾袋保證，中間不需抽樣復驗，并可隨意移動到任何生產線上進行過濾。
（5）超濾是一種薄膜分離技術。在一定的壓力下，水在膜面上流動，水與溶解鹽和其他電解質能夠滲透超濾膜，而相對分子質量大的顆粒和膠體物質就被超濾膜所阻，從而使水中的部分微粒得到分離的技術。超濾是介于納濾及微濾之間的一種膜分離過程,也是以篩孔分離為機理的，在此用切割分子量在8-10萬的膜以截留大于此分子量的膠體、有機物、色素等。
（6）合格的超濾產水送入PE材質的中間水箱。該水箱設置高低液位控制裝置和空氣呼吸器，能控制泵的聯鎖和防止大氣中塵埃顆粒和細菌進入水箱。該水箱作為循環水箱。
（7）反滲透膜分離推動力是壓力差，而這種壓力是由高壓泵來提供的，因此高壓泵的設置是為了使RO的進水達到一定的壓力，讓RO過程得以進行。即克服滲透壓使水分子透過RO膜到淡水層。
（8）反滲透裝置是該項目脫鹽的心臟部分，經RO處理的水能去除絕大部分無機鹽、有機物、微生物及細菌等。并使料液濃縮一定的比例,設計的合理與否直接關系到該項目的投資費用。整個系統運行經濟合理，使用壽命長，操作可靠簡便。其反滲透純水基本回用到各車間，產生的濃水則全部流入物化池，加入本公司研制的天然礦物質水處理劑后達標排放。
2.5 工藝分析
（1）多介質過濾器中所選的主要濾料是非金屬礦物質沸石，其顯著特點是孔隙度高、比表面積大，離子交換性、吸附性、催化性、耐酸性、耐熱性、耐輻射性等性能優異。
（2）經多介質過濾器過濾的廢水再經活性炭過濾和袋式過濾，進一步去除廢水中雜質及余氯、有機物等，不僅減輕后續的工作負荷，同時也保護了膜件。
（3）超濾裝置的設置基本去除了有機物及膠體，且其操作簡便、成本低廉、不需添加任何化學藥劑。但是在超濾過程中，由于被截留物質在膜表面的不斷累積，會產生濃差極化現象，使得膜透水量急劇下降，因而必須確定其最佳的工藝和運行條件，最大限度減輕濃差極化的影響，使其成為可靠經濟的反滲透預處理方法，有效防止后續反滲透膜的結垢等現象，保證反滲透的生產效率。
（4）超濾膜元件的化學清洗對于超濾的使用非常重要，提高清洗技術才能保證超濾設備的正常使用。清洗時一般選用酸堿藥劑，根據污染物的主要成分等著手確定合理的清洗工藝，以達到滿意的效果[1]。
（5）反滲透技術處理廢水效果良好，但其裝置費用較高，隨著膜材料的發展及高效膜的出現，其成本將不斷下降。其用于重金屬廢水回用處理，一次性投資相對于化學法及吸附法要高，但反滲透不需另外加藥，處理后出水不需后續處理就可以直接回用于車間，運行費用較低，節省用水量。
（6）反滲透裝置的主要工況參數為進水的PH、溫度和運行壓力等，運行過程中應根據原水的水質要求，合理選擇反滲透系統的工藝參數，提高出水水質。
（7）反滲透裝置長期運行后，膜表面會逐漸積累各種污染物。這些物質積累在膜表面，引起反滲透裝置性能的下降，因而須對反滲透膜進行定期的清洗和消毒。清洗時，應根據膜的材質和污染物的種類選擇合適的清洗劑，而定期的反沖洗能最大限度的減少膜結垢，保證膜通量及延長膜的使用壽命[2]。
3 處理效果
（1）經過近一個月的調試運營，其反滲透純水水質各項指標達到《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006）中的相關規定，即六價鉻≤0.05 mg/L、總銅≤1.0 mg/L、總鎳≤0.02 mg/L、PH=6-9；其濃水經物化處理后出水水質各項指標均達到《電鍍污染物排放標準》（GB21900-2008）中規定的排放指標，即CODcr≤80mg/L、NH3-N≤15mg/L、SS≤50mg/L、總磷≤1.5 mg/L、PH=6-9、總銅≤0.5 mg/L、六價鉻≤0.2 mg/L、總鎳≤0.5 mg/L。
（2）采用技術先進，運行可靠，操作簡單的工藝，使先進性和可靠性有機結合起來，確保了廢水處理達到處理目標，降低工程投資。
（3）廢水處理設施高效、節能、經濟、耐用，且占地少，有效利用該廠地形地貌及水頭落差以減少工程投資和電能消耗，降低運行費用。
（4）該工藝全套采用自動化控制，大大減少了勞動強度。
4 結語
膜分離技術應用于電鍍廢水的處理，優于傳統處理工藝技術，其不僅可以回用純水而且減少了污染物的排放，甚至實現零排放，減輕了環境污染，改善生態環境。既符合清潔生產的原則，也符合我國可持續發展的戰略要求。隨著我國反滲透技術的不斷優化，其在電鍍廢水中的使用將更有效、更經濟，具有更為廣泛的適用性。
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