劉 萍, 宋玉萍

(安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ，安徽 合肥 231600)

隨著我國(guó)制造業(yè)的崛起，電鍍行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位日益突出，但是電鍍行業(yè)產(chǎn)生的電鍍廢水因含大量懸浮顆粒、有機(jī)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(xué)沉淀技術(shù)處理，但此法需用到大量化學(xué)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(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2008)對(duì)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(chǎn)工藝、先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和符合要求的廢水治理技術(shù)，以期在達(dá)到中水回收利用同時(shí)減少?gòu)U水治理過程中能源的過度消耗和資源浪費(fèi)。本項(xiàng)目采用微濾(MF)、納濾(NF)及反滲透(RO)集成膜處理技術(shù)處理電鍍廢水，構(gòu)建試驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)中試工藝，探索集成膜技術(shù)在電鍍廢水工業(yè)上的應(yīng)用，以期實(shí)現(xiàn)電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)水樣

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

表1 廢水水質(zhì)情況

1.2 試驗(yàn)工藝流程

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

1.3 分析項(xiàng)目和方法

分析檢測(cè)的項(xiàng)目主要有:集成膜系統(tǒng)中進(jìn)出水的CODcr、SS、濁度、電導(dǎo)率、pH以及鎳和銅的含量測(cè)定，各檢測(cè)項(xiàng)目采用的分析方法如表2所列。

表2 分析項(xiàng)目和分析方法

2 結(jié)果與討論

經(jīng)過微濾、納濾及反滲透集成膜系統(tǒng)裝置穩(wěn)定運(yùn)行1個(gè)月跟蹤測(cè)試，試驗(yàn)研究了該系統(tǒng)對(duì)電鍍廢水中的濁度、CODcr、電導(dǎo)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(jìn)水CODcr數(shù)值范圍在100～150mg/L，而經(jīng)過集成膜系統(tǒng)處理后回水儲(chǔ)槽內(nèi)水樣CODcr已降低到10mg/L以下。盡管進(jìn)水系統(tǒng)水質(zhì)情況有所波動(dòng)，但是由于集成膜對(duì)CODcr有部分的截留作用，回水儲(chǔ)槽的CODcr數(shù)值可穩(wěn)定在10 mg/L以下，CODcr去除率可達(dá)95%左右，符合最新的《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。由此可見，集成膜系統(tǒng)中試結(jié)果穩(wěn)定，在CODcr處理上有一定的優(yōu)勢(shì)。

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(jīng)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(cè)范圍,結(jié)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(shù)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(dǎo)率去除效果分析

微濾和納濾出水的電導(dǎo)率相比較進(jìn)水電導(dǎo)率如圖3所示，下降幅度不大，而通過對(duì)反滲透出水電導(dǎo)率測(cè)定發(fā)現(xiàn)，出水電導(dǎo)率平均值42.5μS/cm，脫鹽率最高可達(dá)98%。這是由于電導(dǎo)率其實(shí)是微觀粒子傳導(dǎo)電流能力的反應(yīng)，電導(dǎo)率的高低間接反應(yīng)了溶液中溶解離子的含量大小。微濾和納濾對(duì)懸浮顆粒截留效果雖好，但對(duì)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(duì)一價(jià)、二價(jià)離子沒有很好的去除能力。因此，單純的微濾達(dá)不到降低電導(dǎo)率的目的，電鍍廢水處理若達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值及電鍍廢水回用標(biāo)準(zhǔn)，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(dǎo)率及除鹽率

2.4 濁度去除效果分析

如圖4所示，設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行期間測(cè)試的沉降池出水濁度最高19.3NTU，最低12.9NTU，平均16.1NTU，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。而經(jīng)過MF和NF處理后的濁度最高0.8NTU，最低0.5NTU，平均0.6NTU，經(jīng)過RO處理后，出水濁度0.10 NTU，已遠(yuǎn)低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，滿足電鍍回水水質(zhì)要求。

圖4 集成膜系統(tǒng)進(jìn)出水濁度

3 結(jié)束語

試驗(yàn)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(shù)處理電鍍廢水的穩(wěn)定性和可靠性。試驗(yàn)表明：集成膜技術(shù)處理電鍍廢水在CODcr處理上有一定的優(yōu)勢(shì)；集成膜技術(shù)在處理廢水SS上去除率優(yōu)于單獨(dú)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(dǎo)率相比較進(jìn)水電導(dǎo)率下降幅度不大，而反滲透脫鹽率可以達(dá)到98%，說明了集成膜技術(shù)中反滲透對(duì)脫鹽率有至關(guān)重要的作用；通過集成膜處理技術(shù)，出水濁度可降至0.1以下，達(dá)到電鍍廢水回用標(biāo)準(zhǔn)。綜合分析，集成膜技術(shù)在電鍍廢水處理上顯示出可靠的穩(wěn)定性。