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电镀废水膜法回用工艺

放大字体  缩小字体发布日期:2013-03-05  浏览次数:730
核心提示:反渗透膜法虽然投资运行成本较高,但其出水可以达到工艺用水的要求。另外,随着纳滤膜的出现,其运行成本可以大大降低。因此,反渗透膜法处理回用电镀废水很有现实意义。

1 前言

我国水资源贫乏,人均水资源仅为世界平均水平的1/4。随着国内经济的发展和城市化进程的加快,城市缺水问题日益突出。据统计,全国669 个城市中400个城市常年供水不足,其中有110 个城市严重缺水。为了促进工业经济与水资源及环境的协调发展,电镀行业应率先执行废水回用、工业用水重复利用规则。当前,应用在电镀废水回用方面的技术有生物滤池、离子交换、膜法(超滤和反渗透)等。生物滤池的出水可以达到生活杂用水水质要求,可用于绿化、冲厕、洗车等,但这方面的用水往往不多,所以回用价值不高。离子交换法可以脱盐,出水较好,但运行费用特别高,再生液需要再处理。超滤膜法的出水水质比生物滤池好,但超滤膜法没有除盐功能,所以废水往往不能回用为生产工艺用水。反渗透膜法虽然投资运行成本较高,但其出水可以达到工艺用水的要求。另外,随着纳滤膜的出现,其运行成本可以大大降低。因此,反渗透膜法处理回用电镀废水很有现实意义。

       2电镀废水的来源、分类和水质情况

电镀废水的主要来源是:(1)电镀件清洗水。这部分废水除含有重金属离子外,还含有少量有机物,浓度较低,数量较大,属通常排放性污水;(2)废镀液排放。主要包括工艺上所需的倒槽、过滤镀液后的废弃液、失效的电镀液等。这部分废水数量不多,但浓度高、污染大,要求集中回收处理;(3)工艺操作、设备、以及工艺流程的安排等原因造成的“跑、冒、滴、漏”等废液;(4)刷洗极板,冲洗车间地面、设备等所产生的部分废水。如果按照电镀种类和电镀工艺,可以把电镀废水分成5类:(1)前处理废水,来源于电镀前处理,包括除蜡、脱脂和酸蚀除锈工艺;(2)含氰废水,来源于氰化镀铜、氰化镀金和仿金电镀等工艺;(3)含铬废水,来源于六价铬电镀、铬酐钝化和塑料电镀前粗化等工艺;(4)综合废水,来源于光亮镀铜、冲击镍电镀、半光镍电镀和光亮镍电镀等工艺;(5)混排废水,来源于镀槽渗漏,操作或管理不善引起的“跑、冒、滴、漏”以及刷洗极板、冲洗车间地面和冲洗设备等过程。通常情况下,各类废水进水水质如表1所示。

各类废水进水水质


      3电镀废水膜处理工艺说明

      3.1废水的分质收集尽管看起来废水的分质收集似乎与膜回用没有关系,但是往往电镀废水污染物的成分很复杂,浓度变化特别大,如能从源头上按处理工艺的要求,有针对性地对不同的废水进行分质分类处理,这样可以减少膜污染,降低膜的运行压力,从而降低废水处理的运行费用。根据工程处理经验和对电镀废水的调查研究,电镀废水最好分为五类收集,即前处理废水、含氰废水、含铬废水、综合废水和混排废水。

      3.2预处理工艺

反渗透膜系统的预处理工艺有传统的砂+碳+精(微、超)滤等。据研究,采用超滤是最好的预处理方式。不管是从处理效果,还是从运行成本方面考虑,超滤都是比较优越的。但是,超滤在电镀废水的应用工程经验不多,在考虑采用超滤工艺时,工程投资也会增加。在电镀废水处理工程设计中,选用哪种预处理工艺要综合考虑处理效果、运行费用、运行稳定性、操作和工程投资等方面。

      3.3浓水处理

由于反渗透回用率一般都要求达到60%以上,故处理后排放的浓水被浓缩了好几倍,而电镀废水往往含有很多配位化合物、有机物,如浓水直接排放,将会污染环境。由于浓水的盐分较高,采用生物法降低有机物不可行。目前,处理浓水的方法有化学混凝、活性炭吸附、微电解、高压脉冲电凝等。但是,如何降低浓水处理的投资和运行费用,还需要进一步研究。

       3.4运行费用

目前采用膜法回用电镀废水的运行费用还是较高,膜法的能耗主要表现在高压泵。采用变频技术,使高压泵正好运行在使膜不产生污堵所需的压头下。因此,不必在泵的出口设置节流阀以控制多余的压头。这样能节省大量的能源。另外,选用合适、运行压力低的纳滤膜,也可以起到节能作用。

       4电镀废水膜法回用工程案例

4.1某线路板电镀厂废水处理工艺

       该线路板的废水排放量为300~400m3/d,主要含有铜、镍、络合剂、表面活性剂、低浓度有机物等(该厂的显影退膜废液量不多,此部分废液委托有资质的单位运走进行进一步处理)。原水电导率为1200~1300µs/cm2,Cu2+质量浓度为47mg/L,CODCr质量浓度有时高达300mg/L。该废水处理工程是美国一家水处理设备公司设计的,对其进行了两个多月的废水取样分析和工艺实验。处理工艺流程如下:膜法处理后,出水的电导率为380~560µs/cm2,过滤压力35PSI,反渗透系统的出水电导率15µs/cm2,废水的回用率为70%。目前,该项目已稳定运行了一年多。

电镀厂废水处理工艺

4.2某五金电镀厂的废水处理工艺

该厂主要生产小五金电镀件,废水排放量约400m3/d,不含氰化物。分成3类废水:(1)除油废水和生活废水,(2)综合废水,(3)含铬废水。由于历史遗留问题,该厂的周边是农田、鱼塘、村庄,所以政府对该厂的废水排放要求很严,要求废水的回用率60%以上,排放废水达到该地方的一级排放标准。采用废水膜法回用工艺,其工艺流程如下:

电镀厂的废水处理工艺

 目前,该废水处理工程运行时间不到一年,出水基本能达到设计要求。

  4.3深圳某电镀工业园废水处理工程

深圳电镀工业园集中了30多家电镀企业,大部分企业是以手工电镀线为主,每天废水的排放量约2000m3。工业园的废水分3类收集,分别为含氰废水、含铬废水和综合废水。其膜废水处理回用工艺流程如下:该电镀工艺由于添加了许多药剂,使反渗透前的废水电导率高达3000~4000µs/cm2。采用膜处理工艺半年以来,废水处理满足设计要求。

电镀工业园废水处理工程

 5结语

目前,电镀是不可或缺的行业,电镀废水的排放量也比较大,而我国的水资源日益短缺。所以开展电镀废水膜法回用工程应用研究,具有现实意义。相信在不远的将来,经过不断探索,膜法回用技术日臻成熟,它将为电镀废水的处理带来更多的收益。

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