袁詩(shī)璞

（成都市機(jī)投鎮(zhèn)會(huì)所花園A3–02–202，四川 成都 610045）

反滲透在電鍍工藝和廢水處理應(yīng)用上的局限性

袁詩(shī)璞

（成都市機(jī)投鎮(zhèn)會(huì)所花園A3–02–202，四川 成都 610045）

簡(jiǎn)單介紹了微濾、超濾、納濾、電滲析等膜分離技術(shù)，重點(diǎn)分析了反滲透膜的要求以及影響其壽命的因素，討論了廢水處理用反滲透系統(tǒng)的配置問(wèn)題，說(shuō)明了電鍍中適于反滲透技術(shù)應(yīng)用的場(chǎng)合。討論指出：反滲透僅對(duì)廢水中的限排物起截留濃縮作用，所得濃廢水還須用化學(xué)法等作二次處理；反滲透的適用場(chǎng)合有限且應(yīng)具備相應(yīng)條件。

電鍍廢水；膜分離；反滲透；成本；適用性

1 前言

幾十年來(lái)，我國(guó)在電鍍?nèi)龔U治理上飽經(jīng)磨難。許多一開(kāi)始優(yōu)點(diǎn)吹得很多的方法，卻經(jīng)不住生產(chǎn)考驗(yàn)，一個(gè)又一個(gè)慘遭淘汰，最終又多回歸到了化學(xué)法[1]。單就含鉻廢水，就推廣過(guò)離子交換法、鈦質(zhì)薄膜蒸發(fā)器、小極距電解法、鐵氧體氣浮法、焦炭–鐵屑法等。至于幾十年來(lái)喋喋不休地鼓吹“零排放”，卻連電鍍廢水含義都不懂的少數(shù)人，筆者稱之為“騙子”。

電鍍廢水比起生活廢水、農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖廢水、多數(shù)其他工業(yè)廢水，雖總量不大，但其中有毒、有害物質(zhì)的種類特別繁雜，因而治理難度很大。造成企業(yè)反復(fù)重大經(jīng)濟(jì)損失的主要原因有：

(1) 因無(wú)知而對(duì)方法缺乏全面深入的認(rèn)知。

(2) 工藝技術(shù)人員與三廢治理單位在彼此認(rèn)識(shí)上存在脫節(jié)。搞工藝的不懂三廢治理，甚至在設(shè)計(jì)工藝布局時(shí)就未考慮廢水的合理分質(zhì)排放，而混合廢水處理的成本居高難下；搞三廢治理工程的人不了解電鍍?nèi)龔U的復(fù)雜性，把其他行業(yè)可用的方法簡(jiǎn)單搬過(guò)來(lái)用。

(3) 處于決策地位的老板只關(guān)心掙錢，對(duì)二者都不懂，對(duì)在經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)下擴(kuò)大功效的產(chǎn)品不能識(shí)別而盲目采用，結(jié)果適得其反。

三廢處理中的“處理”二字是一個(gè)含義很寬的模糊概念。將毒害物徹底去毒害化可稱為“根治”，如將CN-二級(jí)氧化為N2與CO2；將高毒物轉(zhuǎn)化為低毒物，可稱為“治理”，如將Cr(VI)還原為毒性為其0.1%的Cr(III)；處理則是最低級(jí)的辦法，如將水溶性的重金屬離子轉(zhuǎn)化為溶度積常數(shù)小的化合物沉淀。當(dāng)方式選擇不當(dāng)時(shí)，可能造成污泥的二次污染。最理想的是可回收利用三廢中的可用資源作循環(huán)利用，但實(shí)用方法不多。最差情況的是將廢水處理交由某些地方還盛行的流動(dòng)處理車，就近處理后未經(jīng)檢測(cè)就隨便排放。

那么，目前炒得火熱的反滲透法處理電鍍廢水，是根治、治理、處理中的哪一類呢？還是什么都不算？請(qǐng)看以下分析。

2 反滲透以外的膜分離技術(shù)簡(jiǎn)介[2]

2. 1 微濾

微濾是一種精細(xì)的過(guò)濾。在外壓的推動(dòng)下，粒徑大于0.1 ～ 10 μm的微粒被微濾膜截留。微濾膜具有此范圍內(nèi)的孔徑，是高度均勻、以篩分過(guò)濾作用為特征的多孔固體連續(xù)膜。常用的微濾機(jī)為一種轉(zhuǎn)鼓式篩網(wǎng)過(guò)濾裝置。轉(zhuǎn)鼓直徑的2/5直徑露出水面，被處理的廢水沿轉(zhuǎn)鼓軸向進(jìn)入鼓內(nèi)，一般在0.1 MPa的操作壓力作用下，水以徑向輻射狀經(jīng)篩網(wǎng)流出，水中雜質(zhì)被截留于鼓筒上濾膜網(wǎng)內(nèi)面，而被截留的雜質(zhì)被轉(zhuǎn)鼓帶到上面的水外部分，在壓力水的沖洗下被沖到固定的排渣槽內(nèi)流出而達(dá)到分離目的。

微濾在某些廢水處理中有較好用途，可去除廢水中的細(xì)小懸浮物、浮游生物、纖維、紙漿等。對(duì)電鍍廢水處理用處不大，只能進(jìn)一步減少SS(固體懸浮物)。而一般具微米精度的溶液過(guò)濾機(jī)或板筐壓濾機(jī)的濾布過(guò)濾效果，已能達(dá)到SS的排放限值。微濾不能去除鍍前清洗水不含金屬雜質(zhì)、等的要求，處理后的廢水能回用的地方不多。

2. 2 超濾

超濾利用一種半透膜，在外壓下使溶液中的高分子溶質(zhì)或其他乳化膠得到篩濾。超濾膜為高分子聚合物膜，具有不對(duì)稱的微孔結(jié)構(gòu)，分為兩層。上層為功能膜，具有致密微孔，孔徑為1 ～ 20 nm。為提高水的流通量，上層膜薄，因而機(jī)械強(qiáng)度低。下層為具有大通孔結(jié)構(gòu)的支撐層，起增大膜強(qiáng)度的作用。超濾膜材料有醋酸纖維素類、醋酸纖維素酯類、聚乙烯類、聚砜類、聚酰胺類及芳香族聚合物類等。超濾裝置一般先制成管式、板面式、卷式、毛細(xì)管式等各型組件，然后將多個(gè)組件并聯(lián)組合起來(lái)使用。超濾的工作壓力比反滲透的操作壓力低，分離范圍低，但在溶液透過(guò)膜時(shí)，不存在反向的滲透壓力。超濾過(guò)程是一種介于微濾與納濾之間的膜過(guò)濾過(guò)程，操作壓力一般為0.1 ～0.7 MPa。在電鍍廢水處理中，單獨(dú)采用超濾并無(wú)多少價(jià)值。

2. 3 納濾

納濾是一種膜狀形態(tài)的納米材料。由于納米材料具有特殊的理化和力學(xué)特征，因而納濾已不是簡(jiǎn)單的機(jī)械篩分作用。納米膜的表面分離層由聚電解質(zhì)所構(gòu)成，對(duì)離子有靜電作用。其作用原理比較復(fù)雜，此處無(wú)法詳述。其分離效果如下：能脫除多價(jià)離子、部分一價(jià)離子的鹽類和分子量大于 200的有機(jī)物。納濾膜具有兩個(gè)顯著特征：一是其截留分子量介于反滲透膜與超濾膜之間，為200 ～ 2 000；二是對(duì)無(wú)機(jī)鹽有一定的截留率。如對(duì)NaCl的載留率為40% ～ 90%；對(duì)二價(jià)離子(特別是陰離子)的載留率可大于 98%。納濾主要應(yīng)用于水的軟化和凈化、乳清的濃縮與脫鹽，以及染料、抗生素、多肽等的回收與濃縮等。其作為最終(不需反滲透)的電鍍廢水的次級(jí)深度凈化，回收水可回用的場(chǎng)合比直接化學(xué)法處理再作固液分離后出水的范圍要寬。但納米膜的制取成本高。納濾的操作壓力一般為0.5 ～ 1.5 MPa。

2. 4 電滲析

電滲析是基于滲透理論的滲析法中的一種膜分離技術(shù)。電滲即為電滲透，又是電場(chǎng)致動(dòng)現(xiàn)象的一種。電滲透時(shí)，凝膠、孔隙性吸附劑(如活性炭)、離子交換劑等在充滿液體介質(zhì)時(shí)，在外電場(chǎng)作用下，由于吸附劑與交換劑均有基本固定的位置，因而只有液體介質(zhì)發(fā)生移動(dòng)的現(xiàn)象。如凝膠帶負(fù)電，則在電場(chǎng)作用下帶正電的介質(zhì)才向陰極移動(dòng)。

通常所講的電滲析是指離子選擇性地透過(guò)有離子交換作用的陰、陽(yáng)兩種離子交換膜：陰離子只能透過(guò)陰離子交換膜，陽(yáng)離子只能通過(guò)陽(yáng)離子交換膜，從而達(dá)到濃縮分離的目的。電滲析器由一組具有三室的交換膜室組成，再將幾十組室串聯(lián)使用。在每組室中從中間一室通入稀溶液，若該室左側(cè)為陽(yáng)離子交換膜，則左室中富集陽(yáng)離子；中間室的右側(cè)為陰離子交換膜，則右室富集陰離子；右室再右邊又是中室，中室右側(cè)又為陽(yáng)離子交換膜，以此類推。最左與最右邊則設(shè)置電解用陰極與陽(yáng)極，對(duì)串并形式組合的多組室施加直流電壓，通常電流密度達(dá)8 ～ 10 A/dm2。與離子交換法相比，電滲析法無(wú)需對(duì)樹(shù)脂用堿酸作再生處理，但需功率較大的直流電源。該技術(shù)1940年首先用于海水淡化。在海水濃縮制鹽、生產(chǎn)NaOH，牛奶及乳品脫鹽，藥品純化上有應(yīng)用。在廢水處理中，可用于含氰廢水、含氟廢水及放射性廢水的處理；可以從酸堿廢水中回收化學(xué)品、在黑白膠卷顯影液中除去溴化鉀使其回用等。有報(bào)道稱，電滲析可將鍍鎳回收水中貴重的鎳鹽濃縮達(dá)300倍而返回鍍鎳槽液，因而具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但電滲析用于電鍍混合廢水時(shí)尚難以處理達(dá)標(biāo)，故近些年進(jìn)展不大。

3 反滲透技術(shù)

反滲透也是膜分離技術(shù)的一種，是最高檔的膜分離技術(shù)。由于該技術(shù)近年被炒得特別火熱，在此專門詳細(xì)介紹，以便使用者作決策，并對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)如何降低成本，提出一些個(gè)人看法，供設(shè)備生產(chǎn)廠家參考。

3. 1 滲透與反滲透

在相同外壓下，當(dāng)兩種不同濃度的溶液(或溶液與純?nèi)軇?被半透膜隔開(kāi)時(shí)，純?nèi)軇┗蛳∪芤褐械娜軇?huì)自然地發(fā)生透過(guò)半透膜而向較濃液擴(kuò)散的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象稱為滲透。由于半透膜兩側(cè)的化學(xué)位有差別，低濃度一側(cè)高于高濃度一側(cè)，故溶劑會(huì)從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)遷移，直到兩側(cè)溶液的濃度相等時(shí)，遷移才停止，滲透現(xiàn)象也停止，兩側(cè)呈平衡狀態(tài)。顯然，隔開(kāi)不同濃度兩側(cè)的半透膜是一種只許溶劑通過(guò)(對(duì)水溶液而言即僅為水)而不許溶質(zhì)通過(guò)的膜。

在滲透時(shí)會(huì)產(chǎn)生滲透壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱滲透壓。在數(shù)值上恰好等于滲透作用停止時(shí)半透膜兩邊溶液和溶劑的壓力差。例如在一U型管的底部用一半透膜將鹽水和純水分為兩部分，此時(shí)水自然地向鹽水一邊滲透，使本來(lái)一致液位的鹽水一方的液位上升。當(dāng)鹽水一邊的液位上升到一定高度時(shí)，由于U型管兩邊液位不一致造成的壓差，會(huì)抑制淡水的進(jìn)一步滲透而呈平衡狀態(tài)。這一平衡狀態(tài)下的液位壓差(等于鹽水與淡水的化學(xué)位之差)即為此時(shí)的滲透壓差。

反滲透則為滲透的逆過(guò)程。在上例中，若人為地對(duì)液位原本高些的鹽水一方施加壓力，而外壓大于滲透壓時(shí)，鹽水一方(濃溶液)中的溶劑(即水)會(huì)反向透過(guò)半透膜，向淡水一方(稀溶液)滲透，使淡水一方液位反而上升，而鹽水一方的鹽濃度加大。這一人為作用下的溶劑從濃液一方滲透的現(xiàn)象就稱為反滲透。反滲透的結(jié)果使鹽水(或溶液)得以被濃縮。為了得到高的濃度比，施加的外壓應(yīng)很大。通常工作壓力高達(dá)28 ～42 kg/cm2，個(gè)別特殊的達(dá)42 ～ 56 kg/cm2。在反滲透設(shè)備中，采用高壓泵來(lái)獲取高的工作壓力。

3. 2 反滲透的發(fā)展

作為膜分離技術(shù)的一種，反滲透的歷史并不長(zhǎng)，最早問(wèn)世于1953年。第一張理想的半透膜在1960年才研制出來(lái)，1969年用于水處理。反滲透最早用于海水淡化，以后逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。我國(guó)于20世紀(jì)70年代末，開(kāi)始研制醋酸纖維素膜(CA膜)，80年代初期開(kāi)始研制聚砜酰胺膜(PSA膜)，以后的研制速度放慢了，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距在拉大。因此，現(xiàn)今大陸地區(qū)所用的膜多為進(jìn)口膜(如美國(guó)膜)，造成一次投入與換膜的費(fèi)用高昂。

在反滲透設(shè)備上，研究人員不斷對(duì)提高設(shè)備使用效率、延長(zhǎng)膜使用壽命、降低使用能耗、系統(tǒng)的合理搭配等方面進(jìn)行改進(jìn)與完善。

3. 3 反滲透用膜的問(wèn)題

反滲透的關(guān)鍵是采用具有高選擇性和高透水性，工作壓力可能低的半透膜。

3. 3. 1 對(duì)反滲透膜的要求

對(duì)反滲透膜的要求實(shí)際上是很高的，例如：

(1) 對(duì)溶劑水的選擇性應(yīng)很高。若選擇性不夠高，則非水的部分溶質(zhì)也能透過(guò)，得到的就并非純水。反滲透原理已不同于機(jī)械過(guò)濾、微濾與超濾的機(jī)械篩分作用。反滲透膜僅能透過(guò)溶劑水分子的機(jī)理很復(fù)雜，有氫鍵結(jié)合機(jī)理、選擇性吸附–毛細(xì)管流動(dòng)機(jī)理、溶解–擴(kuò)散機(jī)理、篩孔機(jī)理等，至今尚無(wú)定論。不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的膜，其機(jī)理可能又不一樣。文獻(xiàn)[3]對(duì)早期提出的部分機(jī)理有所介紹。

(2) 高的透水率。透水率不高時(shí)，反滲透或投資大、設(shè)備利用率低，或工作壓力加大，能耗增加。

(3) 機(jī)械強(qiáng)度高。機(jī)械強(qiáng)度不夠時(shí)，在高的工作壓力下，膜易破裂而失效。

(4) 化學(xué)穩(wěn)定性好。反滲透用于處理如電鍍廢水這類溶質(zhì)十分復(fù)雜的水溶液時(shí)，要求膜的耐化學(xué)性很高，遠(yuǎn)高于海水淡化或由清潔水制取純水等場(chǎng)合。否則，膜性能衰降快、壽命短、換膜頻繁而使成本升高。

(5) 制膜容易，原料易得，成本低。

要同時(shí)達(dá)到上述要求是十分不易的，這有待于材料科學(xué)的細(xì)致研究與成功技術(shù)的生產(chǎn)應(yīng)用。正因?yàn)槲覀兊膶?shí)用創(chuàng)新太少，反滲透膜還得花高價(jià)買人家的。

3. 3. 2 反滲透膜的使用壽命問(wèn)題

反滲透膜的使用壽命并不長(zhǎng)，其壽命長(zhǎng)短取決于幾大因素：一、膜本身種類的選擇與自身的質(zhì)量；二、反滲透設(shè)備的設(shè)計(jì)合理與否；三、整個(gè)處理系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)；四、使用條件的掌控。例如：

(1) 使用的pH范圍。

各種膜使用的pH要求范圍不一樣，但總是希望范圍越寬越好。比如，國(guó)產(chǎn)芳香族聚酰胺膜長(zhǎng)期使用的pH范圍僅為5 ～ 9，而早期美國(guó)的pA-300聚酰復(fù)合膜既可在pH ＜2又可在pH ＞11的條件下使用，既可用于含鉻廢水處理又可用于含氰廢水處理。

使用的pH不當(dāng)，膜會(huì)很快被破壞。此外，某些溶解的物質(zhì)會(huì)在膜表面沉淀，造成膜孔堵塞或使膜水解變質(zhì)。

(2) 濃差極化。

隨著反滲透的進(jìn)行，膜表面溶液的濃度會(huì)升高，膜表面到進(jìn)水液之間會(huì)形成一個(gè)濃度梯度。濃差極化引起膜表面的滲透壓大大增加，導(dǎo)致透水阻力增大，分離效率下降。為此，設(shè)計(jì)良好的反滲透設(shè)備應(yīng)采用較高的流速或設(shè)法使液流呈紊流狀而不是層流狀。筆者聽(tīng)臺(tái)灣某生產(chǎn)企業(yè)介紹，其反滲透設(shè)備中專門設(shè)有紊流促進(jìn)器。

(3) 溫度。

提高液溫，膜的透水量增加。但液溫過(guò)高，又會(huì)加快膜的水解，使膜變軟，強(qiáng)度下降。

(4) 操作壓力。

升高操作壓力，透水量增加。但高的操作壓力又會(huì)將膜壓實(shí)，透水量又減小。因此，應(yīng)根據(jù)不同的膜，不同的原液濃度，要求的透水量來(lái)確定操作壓力。2007年，筆者在寧波參會(huì)時(shí)從上述臺(tái)灣企業(yè)的負(fù)責(zé)人中了解到，他們?cè)谠O(shè)計(jì)反滲透設(shè)備前，一定要先到用戶單位調(diào)研，取樣試驗(yàn)后再專門針對(duì)該用戶的情況作設(shè)計(jì)，因而在廣東一帶很快擴(kuò)大了銷路。若隨便購(gòu)置一套定型設(shè)備來(lái)用，是會(huì)吃虧的。

(5) 膜的沖洗。

長(zhǎng)期使用后的膜表面會(huì)被一層沉淀雜質(zhì)所覆蓋，造成膜孔堵塞，透水量下降，故需定期清洗。而具體是用清水、稀鹽酸、檸檬酸還是亞硫酸溶液來(lái)清洗，應(yīng)根據(jù)沉淀物和反滲透器的類型來(lái)確定。安裝后就想一用到底的想法是不對(duì)的。設(shè)備生產(chǎn)廠家應(yīng)針對(duì)不同用戶的情況，提供相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)。

總之，反滲透設(shè)備的正確選擇與使用，是延長(zhǎng)反滲透膜使用壽命的一個(gè)綜合性技術(shù)問(wèn)題。若不當(dāng)，即使采用美國(guó)進(jìn)口膜，其使用壽命也不會(huì)超過(guò)兩年，而換一次膜要付出很高昂的代價(jià)。

3. 4 廢水處理用反滲透系統(tǒng)的配置問(wèn)題

反滲透用于電鍍廢水處理是一件很麻煩的事情：一方面，電鍍廢水中溶質(zhì)及懸浮物十分繁雜；另一方面，為延長(zhǎng)反滲透膜的使用壽命，進(jìn)入反滲透裝置的水溶液中又不允許含有會(huì)危害膜和造成膜孔堵塞的物質(zhì)。這就是一個(gè)難以調(diào)和的矛盾對(duì)立面。為了延長(zhǎng)所造設(shè)備反滲透膜的使用壽命，有的生產(chǎn)廠家將反滲透前廢水的預(yù)處理系統(tǒng)搞得非常復(fù)雜：粗濾、精濾、微濾、超濾、納濾，十八般武藝全都用上了。這對(duì)設(shè)備生產(chǎn)廠家既是好事也是壞事：好處是可以宣傳其超濾膜可用5年、8年，比別人的好，可以多賣些錢；壞處是管理水平低的電鍍小廠會(huì)因巨大的投資、復(fù)雜的管理、高額的運(yùn)行成本而生畏，賣不了幾家。電鍍工業(yè)園區(qū)集中處理的公司算是“大腕”，但公司是要賺錢營(yíng)利的。高昂的房租，以及近20元/噸的廢水處理開(kāi)銷，又將不少電鍍廠擋在了門外。因此，國(guó)家要求電鍍必須集中生產(chǎn)、集中治污的政策難以落實(shí)，反而催生了電鍍黑戶“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”的局面。

依筆者之見(jiàn)，廢水處理系統(tǒng)完全可以簡(jiǎn)化：

(1) 去除固體狀物質(zhì)。

經(jīng)集水池均衡濃度的原水，先投加經(jīng)篩選后性能良好的聚丙烯酰胺對(duì)懸浮物進(jìn)行絮凝，然后直接進(jìn)入大型廢水處理專用板框壓濾機(jī)(兼作污泥干化用，一臺(tái)不過(guò)兩萬(wàn)多元)，出水SS已可達(dá)標(biāo)，可以省去粗濾與精濾設(shè)備及其反沖洗操作。

(2) 用超濾去除粒徑20 nm以上的物質(zhì)。

若選擇更精細(xì)的超濾膜，可去除粒徑可有幾納米的物質(zhì)。用了超濾就可不再用納濾。要知道，任何膜分離技術(shù)都存在膜的老化而需定期換膜的問(wèn)題，而納濾膜也十分昂貴。有的人不大懂，只打聽(tīng)反滲透膜的使用壽命與換膜的費(fèi)用，而不打聽(tīng)當(dāng)系統(tǒng)采用了其他多種膜分離技術(shù)時(shí)的相應(yīng)問(wèn)題。若設(shè)備生產(chǎn)單位也閉口不談，筆者認(rèn)為這帶有一定的欺騙性。

(3) 多余的炭濾。

筆者一再?gòu)?qiáng)調(diào)，活性炭不是萬(wàn)能的有機(jī)吸附劑，可被其選擇性物理吸附的有機(jī)物很有限，使用時(shí)pH等條件也有要求。否則，電鍍廢水的氨氮、總氮、CODCr超標(biāo)，就不會(huì)成為現(xiàn)今難以解決的問(wèn)題了。

某電鍍廠為應(yīng)付可能也不太懂電鍍廢水處理的環(huán)保官員要求，采用反滲透法實(shí)現(xiàn)電鍍廢水的零排放，忍痛花了60多萬(wàn)元買了一整套設(shè)備來(lái)用作擺設(shè)，實(shí)際上將廢水偷排、直排。該整套反滲透設(shè)備一直只是在工藝上需用純水時(shí)，偶爾開(kāi)一下，但不到幾月，炭濾已失效。最近筆者替其改進(jìn)了一種低成本的除 CODCr外均能達(dá)到特殊要求限量的方法，該老板已決心采用此化學(xué)法處理后排放。筆者還見(jiàn)過(guò)另一家電鍍廠的反滲透設(shè)備控制面板早已生銹，似乎從未用過(guò)。

3. 5 反滲透不是電鍍廢水的治理技術(shù)

由以上簡(jiǎn)單介紹可知，包括反滲透在內(nèi)的任何膜分離技術(shù)，僅對(duì)溶液中的溶質(zhì)起不同效果的截留濃縮作用。作為高級(jí)膜分離技術(shù)，反滲透使用正常時(shí)能分離得到純水，可直接回用于電鍍的任何工序。問(wèn)題很簡(jiǎn)單：未經(jīng)處理的廢水原水正因?yàn)橄夼艥舛瘸瑯?biāo)才需要處理，而經(jīng)分離后被濃縮了的廢水中有毒有害物質(zhì)濃度更高，能直接排放嗎？又該如何處理？還得用化學(xué)法作二次處理！以為有了反滲透就可以不用化學(xué)法處理，是對(duì)其原理全然不知的表現(xiàn)。

既然反滲透技術(shù)只是對(duì)廢水中有毒有害的限排物質(zhì)起富集濃縮作用，而各種膜均需清洗，前級(jí)的篩分過(guò)濾都需反沖清洗，清洗水也不能直接排放，試問(wèn)如何通過(guò)反滲透系統(tǒng)設(shè)備能實(shí)現(xiàn)廢水的零排放？

4 電鍍中適于反滲透應(yīng)用的場(chǎng)合

第一、單獨(dú)的純水制備，即反滲透純水機(jī)。采用城市自來(lái)水或地下水這類本身就較清潔的水，直接以單獨(dú)的小型反滲透設(shè)備來(lái)制備生產(chǎn)需要的純水，已基本取代了基于離子交換法的純水機(jī)。

第二、用于具有回收利用價(jià)值的鍍鎳回收水作濃縮后直接反摻入鍍液，所獲得的純水則用于工藝需用純水的場(chǎng)合。此時(shí)，必須進(jìn)行認(rèn)真的經(jīng)濟(jì)核算：

(1) 單一鍍鎳的回收水量應(yīng)很大，否則很難回收投資與日常用費(fèi)。

(2) 由于不同體系添加劑不允許混合，因此應(yīng)對(duì)暗鎳、半光亮鎳、光亮鎳各設(shè)一套反滲透設(shè)備，這就要考慮費(fèi)用與占地問(wèn)題。

(3) 被濃縮鍍液雜質(zhì)的回收會(huì)加大雜質(zhì)的處理頻次與對(duì)工藝液維護(hù)的要求。這部分新增費(fèi)用必須充分考慮。

(4) 對(duì)于大型電鍍中心的每家鍍鎳回收水分質(zhì)集中后進(jìn)行反滲透濃縮回收，投資較為劃算。但又要注意：各家所用的添加劑是否為同一體系，若體系不一致，要考慮相互之間的兼容性；如何準(zhǔn)確計(jì)量各家回收水量與所回用的濃液量；在準(zhǔn)確計(jì)量的前提下，協(xié)商解決好費(fèi)用的合理分?jǐn)傄约皾庖夯厥盏男б娣峙?，做到公開(kāi)、公正、合理。

第三、對(duì)需用大量純水的集成電路生產(chǎn)、高級(jí)電子電鍍加工所產(chǎn)生的廢水，配合化學(xué)法等方法，作廢水處理。

第四、當(dāng)強(qiáng)制性要求電鍍廢水回用率很高時(shí)，對(duì)化學(xué)法等處理后的廢水作深度處理，以便于提高電鍍廢水的生產(chǎn)回用率。此時(shí)又應(yīng)注意兩個(gè)問(wèn)題：

(1) 反滲透濃縮水與各級(jí)篩分的反洗水應(yīng)再回過(guò)頭來(lái)用化學(xué)法處理。

(2) 化學(xué)法處理時(shí)總要投加各類藥劑，最終濃縮液中的鹽分會(huì)積累。當(dāng)確認(rèn)濃縮水中的溶質(zhì)種類達(dá)到限排要求的種類之外時(shí)，加以排放，因此也不能實(shí)現(xiàn)電鍍廢水的零排放，而只能做到微排放。

5 結(jié)論

(1) 只有在對(duì)膜分離，特別是反滲法有較全面認(rèn)知的前提下作出是否適于本單位采用的決策，才不致于重蹈覆轍，并能正確使用。

(2) 包括反滲透在內(nèi)的任何膜分離技術(shù)，只能對(duì)溶液中的微細(xì)固體物或溶質(zhì)起到分離、富集、濃縮作用。當(dāng)用于廢水處理時(shí)，根本起不到任何低毒害化、去毒害化作用。被濃縮后的廢水還必須再用化學(xué)法等作二次處理。至今化學(xué)法難以去除的氨氮、總氮，以及由有機(jī)物造成的CODCr難以解決的問(wèn)題，反滲透仍無(wú)法解決。

(3) 作為頂尖的膜分離技術(shù)，反滲透法能獲得隨處可回用的純水。這對(duì)少數(shù)電鍍作業(yè)是有意義的。

(4) 反滲透法不可能實(shí)現(xiàn)電鍍廢水的零排放。

[1] 袁詩(shī)璞, 張仲儀. 論電鍍廢水零排放的不可行性[J]. 電鍍與環(huán)保, 2010, 30 (5): 31-35.

[2] 《環(huán)境科學(xué)大辭典》編輯委員會(huì). 環(huán)境科學(xué)大辭典[M]. 2版. 北京: 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社, 2008.

[3] 黃渭澄, 袁華, 袁詩(shī)璞, 等. 電鍍?nèi)龔U處理[M]. 成都: 四川科學(xué)技術(shù)出版社, 1983.

Limitation of reverse osmosis in electroplating and wastewater treatment applications //

YUAN Shi-pu

Some membrane separation techniques such as microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration and electrodialysis were introduced briefly. The requirement of reverse osmosis membrane and the factors affecting its service life were analyzed emphatically. The configuration of reverse osmosis system for wastewater treatment was discussed. It is pointed out that reverse osmosis only rejects and concentrates the limited pollutants in wastewater, and the concentrated effluent needs secondary treatment such as chemical treatment process. The application of reverse osmosis is limited and should be under certain conditions.

electroplating wastewater; membrane separation; reverse osmosis; cost; applicability

X781.1

B

1004 – 227X (2010) 12 – 0048 – 05

Author’s address:A3–02–202 Huisuo Residential Garden, Jitou Town, Chengdu 610045, China

2010–10–27

袁詩(shī)璞（1944–），男，四川成都人，本科學(xué)歷，高級(jí)工程師，成都表面處理研究會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)，成都表面工程行業(yè)協(xié)會(huì)學(xué)術(shù)專業(yè)委員會(huì)主任。長(zhǎng)期從事電鍍技術(shù)工作，有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

作者聯(lián)系方式：(Tel) 028–87423973。

[ 編輯：溫靖邦 ]