摘要：针对电镀废水的水质情况，通过介绍膜分离技术在电镀废水处理中的工程实例，指出采用膜分离技术处理重金属电镀废水具有巨大的环境效益、经济效益和社会效益，为今后的可持续性发展带来更为广阔的前景。
1 前言
电镀废水中所含有的酸、碱、重金属盐类等随废水排出会对自然环境造成严重威胁。防止水体污染的最佳途径是使废水实现闭路循环，即设计一套电镀无排水系统。在进行电镀废水治理的过程中发现，采用膜分离技术处理电镀废水是一中较为经济实用的回用技术，它不仅可以使废水回用率达到75%以上，而且使回用水水质达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），从而提高了镀件的漂洗质量。
2 处理工艺流程
2.1 废水来源
福建某电镀有限公司是一家从事卫浴配件表面处理生产加工的企业，其废水中主要污染物质有：①酸碱废水-主要产生在塑胶件表面前处理清洗废水；②含镍废水-产生于ABS塑胶件镀镍工序跑、冒、滴、漏和膜反冲洗废水；③含铬废水-主要产生于ABS塑胶件粗化漂洗所产生废水；④含铜废水-产生于塑胶件镀焦铜和镀酸铜工序所产生废水；⑤其他废水-电镀地面冲洗废水、换槽液、酸雾水洗废水及膜处理膜件冲洗废水。
2.2 废水水质水量
根据电镀有限公司提供资料，其废水量我15 t/h，废水处理设施以每天运行20小时计。
2.3 废水处理工艺流程
根据该电镀废水水质情况，结合该厂废水的事迹情况及处理要求，设计如图1所示工艺流程。
2.4 废水工艺流程说明
（1）各工序产生废水在原水池进行汇合及均量，原水池采用PP材质。其出水由增压泵增压输入后续各级预处理。
（2）由于废水中含有部分较大的固体颗粒及一些容易沉降的杂质，浊度高，本系统设置多介质过滤器用于截留这部分固体颗粒和杂质，使水的浊度小于5mg/l。
(3) 活性炭过滤中的过滤介质（石英砂、活性炭等）的接触絮凝作用、吸附和截留作用使得原水中的杂质被吸附、截留。通过活性炭过滤器的过滤，可进一步降低原水的浊度、余氯、有机物等。
（4）袋式过滤器是一种结构新颖、体积小，操作简便灵活、节能、高效、密闭工作，应用范围广泛，适应性强的多用途过滤设备。过滤细度靠滤袋保证，中间不需抽样复验，并可随意移动到任何生产线上进行过滤。
（5）超滤是一种薄膜分离技术。在一定的压力下，水在膜面上流动，水与溶解盐和其他电解质能够渗透超滤膜，而相对分子质量大的颗粒和胶体物质就被超滤膜所阻，从而使水中的部分微粒得到分离的技术。超滤是介于纳滤及微滤之间的一种膜分离过程,也是以筛孔分离为机理的，在此用切割分子量在8-10万的膜以截留大于此分子量的胶体、有机物、色素等。
（6）合格的超滤产水送入PE材质的中间水箱。该水箱设置高低液位控制装置和空气呼吸器，能控制泵的联锁和防止大气中尘埃颗粒和细菌进入水箱。该水箱作为循环水箱。
（7）反渗透膜分离推动力是压力差，而这种压力是由高压泵来提供的，因此高压泵的设置是为了使RO的进水达到一定的压力，让RO过程得以进行。即克服渗透压使水分子透过RO膜到淡水层。
（8）反渗透装置是该项目脱盐的心脏部分，经RO处理的水能去除绝大部分无机盐、有机物、微生物及细菌等。并使料液浓缩一定的比例,设计的合理与否直接关系到该项目的投资费用。整个系统运行经济合理，使用寿命长，操作可靠简便。其反渗透纯水基本回用到各车间，产生的浓水则全部流入物化池，加入本公司研制的天然矿物质水处理剂后达标排放。
2.5 工艺分析
（1）多介质过滤器中所选的主要滤料是非金属矿物质沸石，其显著特点是孔隙度高、比表面积大，离子交换性、吸附性、催化性、耐酸性、耐热性、耐辐射性等性能优异。
（2）经多介质过滤器过滤的废水再经活性炭过滤和袋式过滤，进一步去除废水中杂质及余氯、有机物等，不仅减轻后续的工作负荷，同时也保护了膜件。
（3）超滤装置的设置基本去除了有机物及胶体，且其操作简便、成本低廉、不需添加任何化学药剂。但是在超滤过程中，由于被截留物质在膜表面的不断累积，会产生浓差极化现象，使得膜透水量急剧下降，因而必须确定其最佳的工艺和运行条件，最大限度减轻浓差极化的影响，使其成为可靠经济的反渗透预处理方法，有效防止后续反渗透膜的结垢等现象，保证反渗透的生产效率。
（4）超滤膜元件的化学清洗对于超滤的使用非常重要，提高清洗技术才能保证超滤设备的正常使用。清洗时一般选用酸碱药剂，根据污染物的主要成分等着手确定合理的清洗工艺，以达到满意的效果[1]。
（5）反渗透技术处理废水效果良好，但其装置费用较高，随着膜材料的发展及高效膜的出现，其成本将不断下降。其用于重金属废水回用处理，一次性投资相对于化学法及吸附法要高，但反渗透不需另外加药，处理后出水不需后续处理就可以直接回用于车间，运行费用较低，节省用水量。
（6）反渗透装置的主要工况参数为进水的PH、温度和运行压力等，运行过程中应根据原水的水质要求，合理选择反渗透系统的工艺参数，提高出水水质。
（7）反渗透装置长期运行后，膜表面会逐渐积累各种污染物。这些物质积累在膜表面，引起反渗透装置性能的下降，因而须对反渗透膜进行定期的清洗和消毒。清洗时，应根据膜的材质和污染物的种类选择合适的清洗剂，而定期的反冲洗能最大限度的减少膜结垢，保证膜通量及延长膜的使用寿命[2]。
3 处理效果
（1）经过近一个月的调试运营，其反渗透纯水水质各项指标达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中的相关规定，即六价铬≤0.05 mg/L、总铜≤1.0 mg/L、总镍≤0.02 mg/L、PH=6-9；其浓水经物化处理后出水水质各项指标均达到《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）中规定的排放指标，即CODcr≤80mg/L、NH3-N≤15mg/L、SS≤50mg/L、总磷≤1.5 mg/L、PH=6-9、总铜≤0.5 mg/L、六价铬≤0.2 mg/L、总镍≤0.5 mg/L。
（2）采用技术先进，运行可靠，操作简单的工艺，使先进性和可靠性有机结合起来，确保了废水处理达到处理目标，降低工程投资。
（3）废水处理设施高效、节能、经济、耐用，且占地少，有效利用该厂地形地貌及水头落差以减少工程投资和电能消耗，降低运行费用。
（4）该工艺全套采用自动化控制，大大减少了劳动强度。
4 结语
膜分离技术应用于电镀废水的处理，优于传统处理工艺技术，其不仅可以回用纯水而且减少了污染物的排放，甚至实现零排放，减轻了环境污染，改善生态环境。既符合清洁生产的原则，也符合我国可持续发展的战略要求。随着我国反渗透技术的不断优化，其在电镀废水中的使用将更有效、更经济，具有更为广泛的适用性。
当前位置: