電鍍廢水傳統(tǒng)處理法與膜技術(shù)處理法比較

解建云，裴志超 ，盧建昌

1.廈門綠創(chuàng)科技有限公司，福建 廈門 361100

2.泉州市圣澤環(huán)境工程有限公司，福建 泉州 362000

0 引言

電鍍工業(yè)是我國重要的加工行業(yè)，并且在各行業(yè)分布極廣，但是電鍍行業(yè)的污染狀況令人擔(dān)憂。據(jù)估計(jì)，該行業(yè)每年排放大量的污染物，包括4億t含重金屬廢水、50000t固體廢物和3000萬m3酸性氣體。在過去幾十年中，我國對重金屬廢水的末端處理技術(shù)進(jìn)行了大量的研究和推廣工作，開發(fā)了許多實(shí)用的污染控制技術(shù)。根據(jù)目前國內(nèi)電鍍行業(yè)的情況，基本都是采用末端化學(xué)沉淀處理法。近幾年來，膜技術(shù)越來越多的應(yīng)用于電鍍廢水的處理，實(shí)踐證明，膜技術(shù)處理電鍍廢水可以取得更好的處理效果。下面就傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀處理法與膜處理法進(jìn)行對比分析。

1 化學(xué)沉淀法與膜法處理電鍍廢水對比分析

1.1 化學(xué)沉淀法處理電鍍廢水

1.1.1 原理

化學(xué)沉淀法處理電鍍廢水是將廢水中的重金屬離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸锍恋恚诔恋沓匾晕勰嗟男问椒蛛x出去，廢水中的CN-則經(jīng)氯氧化后以N2和CO2的形式排出，經(jīng)此工藝處理后廢水達(dá)國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)方可排放。

1.1.2 化學(xué)沉淀法處理電鍍廢水的一般流程

1.1.3 處理工藝流程說明

1）調(diào)節(jié)槽:儲存由工廠排出的廢水，并均衡廢水的水質(zhì)水量，調(diào)節(jié)槽的水泵由水位計(jì)控制，并利用水泵將廢水抽至反應(yīng)槽；

2）反應(yīng)槽:該槽中加入FeSO4并攪拌，將Cr6+還原為Cr3+，再溢流至PH調(diào)整槽；

4）凝集槽:加高分子絮凝劑攪拌使氫氧化物形成礬花進(jìn)入沉淀池；

5）沉淀池:停留3小時，使固液分離，上清液流入氧化槽內(nèi)，下部污泥用泵送到污泥濃縮槽內(nèi)；

6）一次氧化槽:用NaOH調(diào)整pH值至10.5以上，并以O(shè)RP控制器注入NaClO，調(diào)ORP控制器在350mv以上，處理水經(jīng)初步氧化后溢流至二次氧化槽；

7）二次氧化槽:二次氧化槽用H2SO4調(diào)PH至7.0左右，以O(shè)RP控制注入NaClO，使ORP控制在650mv以上，主要生成N2和CO2排入空氣中；

8）滯留槽:經(jīng)二次氧化處理后之處理水以溢流方式流入滯留槽內(nèi)，并以攪拌機(jī)加以攪拌使其完全反應(yīng)后再以溢流方式流入中和槽；

9）中和槽:加濃硫酸使pH=7，再進(jìn)行排放。

1.1.4 化學(xué)法處理電鍍廢水的特點(diǎn)

醫(yī)保管理是一項(xiàng)集政治性、政策性、業(yè)務(wù)性很強(qiáng)的工作，且醫(yī)保新政不斷出臺，醫(yī)保辦作為醫(yī)保政策實(shí)施的直接執(zhí)行部門，要求工作人員具備很強(qiáng)的業(yè)務(wù)知識儲備、精準(zhǔn)的理解能力和強(qiáng)烈的責(zé)任心。定期進(jìn)行醫(yī)保制度和政策規(guī)定培訓(xùn)，系統(tǒng)學(xué)習(xí)醫(yī)保政策和管理規(guī)定，熟練掌握專業(yè)技能，尤其是對各種關(guān)系到患者切身利益報(bào)銷比例、個人支付、自費(fèi)項(xiàng)目等政策更應(yīng)熟練掌握。隨時關(guān)注醫(yī)保新政，正確領(lǐng)會政策背景、迫切解決關(guān)鍵點(diǎn)，前瞻性做好準(zhǔn)備，及時調(diào)整方案，保證醫(yī)保新政的及時、有效實(shí)施。

化學(xué)法處理電鍍廢水是現(xiàn)有電鍍廠廣泛采用的終端處理方法，具有設(shè)備投資省、技術(shù)容易獲得等優(yōu)點(diǎn)，但也具有土建投資大、占地面積大、固體廢棄物多、還需向廠外排放尾水等缺點(diǎn)。由于這是終端處理方法，是單純的為環(huán)保達(dá)標(biāo)而進(jìn)行的處理方法，并且一經(jīng)建設(shè)，很難在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)。

1.1.5 化學(xué)法處理電鍍污水存在的問題

電鍍廠通常不可避免的排放混排廢水，即使電鍍廠對各種廢水是分別收集并且輸送的，但是由于工廠的工藝條件和生產(chǎn)布局等因素，存在混排現(xiàn)象，這樣各種離子相互影響，造成化學(xué)法沉淀重金屬離子效果并不理想，出水中重金屬離子含量仍會較高，無法達(dá)標(biāo)排放。因此，化學(xué)法處理時就不可避免地出現(xiàn)處理不徹底的情況。

1.2 膜技術(shù)處理電鍍廢水

1.2.1 膜原理

膜是一種高分子材料，通過壓差的作用能將料液進(jìn)行選擇性分離的一種薄膜。通過它進(jìn)行的分離過程稱作膜分離。它與傳統(tǒng)過濾器的不同在于，膜是一個有選擇性的分子篩，可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過程是一種物理過程，不發(fā)生相的變化和不需添加助劑。膜的厚度一般為微米級，依據(jù)其孔徑的不同，可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和RO膜。RO膜是為脫鹽過程的需求而發(fā)展的水處理膜，它能夠截留除了水分子以外的所有溶解性物質(zhì)，RO膜通常以對一定濃度NaCl溶液的截留率來表征，一般在99%～99.8%左右。通過膜系統(tǒng)處理水中的污染物（如Ag、Cu等重金屬離子、CN-等），是由膜的特性所決定的，對于離子來說，離子價(jià)數(shù)越高，膜對它的截留率就越高；其操作壓力一般為1.5MPa ～6.5MPa，主要根據(jù)含鹽量的不同而不同。RO膜法處理電鍍廢水工藝成熟，技術(shù)可靠。在膜技術(shù)應(yīng)用極廣的西方發(fā)達(dá)國家，電鍍行業(yè)80%達(dá)到了廢水的零排放，基本上都是采用膜技術(shù)來達(dá)到的[1]。

1.2.2 膜法處理電鍍廢水工藝流程

電鍍廢水中主要含有Ag+、Cu2+或Ni2+等金屬離子，基本無有機(jī)物存在，所以進(jìn)行簡單預(yù)處理即可。本工藝采用5μm～50μm過濾器作預(yù)處理，去除大的顆粒，預(yù)處理后電鍍廢水進(jìn)入膜系統(tǒng)截留濃縮離子物質(zhì)，膜過濾的過程實(shí)際上也是將污染物質(zhì)濃縮的過程，濃縮到設(shè)計(jì)的濃縮倍數(shù)后，直接或經(jīng)蒸發(fā)后返回電鍍槽。選用的膜對廢水中除水以外的離子及其他雜質(zhì)具有99%以上的截留率，因此透過膜的水成為了無離子水，不含有離子、膠體、細(xì)菌、有機(jī)物等雜質(zhì)，可直接返回三號槽再利用，整個流程成為一個內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。在膜污染發(fā)生后（最長可連續(xù)運(yùn)行3個月），需要進(jìn)行化學(xué)清洗，每次清洗只需0.5小時～1小時，清洗完成之后，膜性能能夠完全恢復(fù)。整個流程為全封閉、自動運(yùn)行的系統(tǒng)，不但實(shí)現(xiàn)廢水的零排放，還減少了新鮮水的用量（只需補(bǔ)充蒸發(fā)的水量），實(shí)現(xiàn)水工藝的升級改造[2-4]。

1.2.3 膜技術(shù)處理電鍍廢水的特點(diǎn)

1）膜對廢水的處理是純物理過程，無相變及微生物的作用，能耗低，運(yùn)行穩(wěn)定；

2）膜對廢水的處理是以相對固定的截留率將污染物進(jìn)行截留，所以可以通過多級串聯(lián)的方式，提高出水的標(biāo)準(zhǔn)，將可達(dá)到我們所需的任何出水水質(zhì)要求；

3）膜在廢水處理中的作用一方面是用其對污染物的固定的截留率來對出水進(jìn)行最后把關(guān)；另一方面是用其對污染物的濃縮作用，使廢水濃縮至所需的濃度，可直接返回電鍍槽進(jìn)行利用，資源得以回用；

4）可以將膜系統(tǒng)與原有工藝相結(jié)合，可以改造原有的傳統(tǒng)工藝，膜系統(tǒng)本身體積極小，從而使整套處理系統(tǒng)可以極其容易安插在原有生產(chǎn)車間中，而不占用大片土地，特別能夠支持企業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃；

5）膜系統(tǒng)處理后的出水水質(zhì)高，能直接用于漂洗槽，節(jié)約了生產(chǎn)用水；

6）膜系統(tǒng)為全封閉的不銹鋼系統(tǒng)，無泄漏，不用向系統(tǒng)添加任何化學(xué)物質(zhì)，不產(chǎn)生污泥和二次污染，能夠?qū)崿F(xiàn)高自動化程度的清潔生產(chǎn)；

7）膜在廢水中應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了廢水零排放，取得經(jīng)濟(jì)效益的同時，還能提升企業(yè)或城市的環(huán)保水平、形象和品牌；

8）用于處理電鍍廢水膜的清洗效率高，經(jīng)清洗后，透水量基本恢復(fù)，截留率不變。

1.3 化學(xué)沉淀法及膜技術(shù)處理電鍍廢水比較

序號 化學(xué)法處理電鍍廢水 膜法處理電鍍廢水1 處理設(shè)施占地面積大 裝置緊湊，占地面積小2需在敞開的環(huán)境下操作，雖經(jīng)達(dá)標(biāo)排放，但對環(huán)境仍造成一定的污染實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，清潔生產(chǎn)，不污染環(huán)境3處理過程是純物理過程，無相變及微生物的作用，能耗低，運(yùn)行穩(wěn)定，無二次污染。4 產(chǎn)生大量污泥，需要外運(yùn)污泥并進(jìn)行專門化處理。 無廢渣。運(yùn)行過程中加入多種化學(xué)藥劑，形成二次污染5膜系統(tǒng)處理后的出水水質(zhì)高，能直接用于漂洗用水，節(jié)約了生產(chǎn)用水，無電鍍廢水排出廠，廢水全部資源化利用。6 不易實(shí)現(xiàn)自動化控制。 操作方便且易實(shí)現(xiàn)自動化控制。7 不能滿足工廠擴(kuò)產(chǎn)的需求。 容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充。8設(shè)備投資省、技術(shù)容易獲得。 采用高新技術(shù)、材料，設(shè)備投資相對較高。9 鍍液中的化學(xué)物質(zhì)以廢渣、廢氣的形式排出。大量達(dá)標(biāo)廢水不能回用于生產(chǎn)，只能排放。濃縮液達(dá)到所需濃度后，直接返回電鍍槽，達(dá)到資源回用10單純的為環(huán)保達(dá)標(biāo)而進(jìn)行的處理方法，不具有經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境效益膜滲透水及濃縮液的回用，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益使設(shè)備投資得以補(bǔ)償外，還具有投資收益。

2 結(jié)論

隨著電鍍工業(yè)的日益發(fā)展，電鍍廢水的排放和污染問題，必將影響到人們的生活水平的提高，影響到人類生存環(huán)境的改善，所以解決電鍍廢水的污染問題已迫在眉睫。膜技術(shù)處理電鍍廢水作為一種最有前途的處理方法，與普通末端化學(xué)處理法相比，具有能耗低、無二次污染、無廢渣、容易實(shí)現(xiàn)自動化控制及實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)優(yōu)點(diǎn)，對附加值較高的金、銀、鎳等電鍍廢水，通過槽邊閉路循環(huán)，能夠減輕或杜絕對環(huán)境的污染，同時做到資源回收，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。所以膜技術(shù)處理電鍍廢水工藝成熟、技術(shù)可靠，并實(shí)現(xiàn)了電鍍行業(yè)的清潔生產(chǎn)，符合電鍍行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展要求。相信隨著膜技術(shù)的日臻成熟，在電鍍行業(yè)的應(yīng)用必將有更廣闊的前景[5-6]。

[1]王亞東，張林生.電鍍廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展[J].安全與環(huán)境工程，2008，15(3):69-72.

[2]羅偉峰，樓永通，陳玲芳，等.膜分離技術(shù)在電鍍清潔生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].材料保護(hù)，2006，36(6):59-61.

[3]樓永通.膜分離技術(shù)在電鍍鎳漂洗水回收中的應(yīng)用[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2002，22(2):43-47.

[4]樓永通，陳玲芳，方麗娜，等.膜分離技術(shù)與電鍍清潔生產(chǎn)[J].水處理技術(shù)，2005，31(3):80 -82.

[5]馬楫，林振鋒，陳茂林，等.納濾反滲透組合膜工藝在電鍍廢水處理回用中的應(yīng)用研究[J].環(huán)境保護(hù)，2008，404:72-73.

[6]Qdais H A，Moussa H.Removal of Heavy Metals from Wastewater by Membrane Processes:a Comparative Study[J].Desalination，2004，164:105- 110.