電鍍廢水深度處理技術

電鍍廢水深度處理技術

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隨著電鍍工業的快速發展和環保要求的日益提高，目前，電鍍廢水治理已開始進入清潔生產工藝、總量控制階段，現所提出的微濾+反滲透處理回收電鍍廢水技術，將會被更多企業采用。

電鍍廢水的成分非常復雜，除含氰（CN）-廢水和酸堿廢水外，重金屬廢水是電鍍業潛在危害性極大的廢水類別。多數廢水為含鉻（Cr）、鎳（Ni）、含鎘（Cd）、銅（Cu）、鋅（Zn）廢水，而含金（Au）和銀（Ag）貴重金屬廢水直接回收。為提高鍍件的質量,電鍍生產中使用的電鍍添加劑種類和數量越來越多,成分也越來越復雜,這些添加劑含有與重金屬離子絡合作用較強的成分,如:酒石酸、EDTA、焦磷酸鹽、檸檬酸和氨等,在采用傳統化學沉淀法處理電鍍廢水過程中,重金屬離子就不能完全形成氫氧化物沉淀,其中的重金屬離子含量極容易超過國家廢水排放標準。

化學沉淀對高濃金屬處理

本工藝前段處理采用傳統電鍍重金屬廢水基本治理技術。化學沉淀法，是使廢水中呈溶解狀態的金屬離子，轉變為不溶于水或者溶解度很低的金屬化合物，包括堿性條件下氫氧化物沉淀法和硫化物沉淀法等。此法可以處理高濃金屬離子，但是不能夠對微量離子進行去除。隨著環保要求標準不斷提高，僅靠化學沉淀不能夠讓廢水穩定達標排放，尤其是銅離子和磷經常超標，考慮到經濟效益和環保效益所以增設了后續雙膜深度處理工藝，全部廢水分質回用實現零排放。

中和沉淀法

在含重金屬的廢水中加入堿提高廢水的PH值，使重金屬生成不溶于水的氫氧化物絮凝體沉淀加以分離。中和沉淀法操作中需要注意以下幾點：（1）根據廢水中含有的金屬離子情況，控制合適的pH值。（2）當廢水中含有兩性金屬時，pH值高會出現再溶解，因此要嚴格控制pH值，實行分段沉淀；（3）廢水中有些陰離子如：鹵素、氰根、腐植酸等，可與重金屬形成絡合物，因此要在中和之前需經過預處理；（4）有些顆粒小，不易沉淀，則需加入絮凝劑輔助沉淀生成。通過大量試驗與實際運行，此工藝在車間廢水排放變化較大情況時，處理水銅離子經常超過0.5mg/l一級標準，嚴重時候會接近5mg/l。

硫化物沉淀法

為了強化銅處理效果，也試驗加入硫化物藥劑，使廢水中重金屬離子生成硫化物更好的沉淀除去。與中和沉淀法相比，S2-與Cu2+形成CuS具備更低的溶度積，難溶于水不溶于稀鹽酸。但是形成金屬硫化物單質細小不容易沉淀，需要投加絮凝劑或者助凝劑。并且硫化物投加不能過量，否則遇酸生成硫化氫氣體，產生二次污染。

氧化還原處理

化學還原法：電鍍廢水中的Cr主要以Cr6+離子形態存在，因此向廢水中投加還原劑將Cr6+還原成微毒的Cr3+后，投加石灰或NaOH產生Cr（OH）3沉淀分離去除。其治理原理簡單、操作易于掌握、能承受大水量和高濃度廢水沖擊。根據投加還原劑的不同，可分為FeSO4法、NaHSO3法、鐵屑法、SO2法等。

化學氧化法：氧化法是投加強氧化劑對污染物氧化處理，例如破氰、投加漂水降低COD方法。

吸附法

利用吸附法處理電鍍重金屬廢水的吸附劑有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖樹脂等。活性炭裝備簡單，在廢水治理中應用最廣泛，但活性炭再生效率低，運行時間短極容易失效，更換成本更是昂貴，且活性炭處理水質很難達到回用要求，穩定達標都困難。活性炭對有機物的吸附能力很強，但是對金屬吸附效率低、速度慢、飽和容積小。以本拉鏈廠電鍍廢水工程為例，原工藝進水銅離子小于1mg/l，水量700立方米/天，出水0.2mg/l，吸附量490g，如此僅能有效運行一個月，現場沒有設計再生裝置失效后更換。活性炭共2個塔、每個8噸，這樣更換一次費用就是16萬，如此之高很少有工廠能夠接受，同時因環保指標提高及政策要求很快更換為雙膜，實現零排放。

生物處理技術

根據生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。此工程案例采用接觸酸化槽處理電鍍沉淀池調節水，主要針對不達標的銅離子。接觸酸化槽中能夠培養出幾百種菌群，使水中膠體懸浮物相互凝聚沉淀。對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種，生物絮凝劑不僅氨基和羥基可與Cu2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉淀下來。同時接觸酸化槽中采用了兼氧式工藝，使好氧與厭氧交替運行。在厭氧條件下產生H2S可與廢水中的重金屬離子，生成溶解度很低的金屬硫化物沉淀而被去除。同理接觸氧化槽能處理微量未除去Cr6+，去除率可達99.7%。

膜分離技術

微濾膜技術特點

微濾英文縮寫：MF，它的過濾孔徑在：0.1um以上，遠遠夠不上脫鹽的那種精度，所以它的脫鹽率為0。微濾過程操作分死端過濾和錯流過濾兩種方式。在死端過濾時，小于膜孔的溶質粒子在壓力的推動下可以隨水一同透過膜，大于膜孔的溶質粒子被截留，通常堆積在膜面上。隨著時間的增加，膜面上堆積的顆粒越來越多，膜的滲透性將下降，這時必須停下來清洗膜表面或更換膜。錯流過濾是在壓力推動下料液平行于膜面流動，把膜面上的滯留物帶走，從而使膜污染保持一個較低的水平。微濾膜使用方式分為在實際運行過程中有很多差異，液中膜把膜片浸在生物處理池中，這樣可以強化生物處理效果，減少修建生物二沉池。也可以使用管式微濾膜，如同反滲透一樣運行，這樣在膜的清洗過程中比較方便運行管理，可以使用高濃度清洗液在線清洗，每次清洗后運行時間久同時膜片容易更換。這兩種都屬于MBR工藝，考慮到間歇運行特點，采用后種方式管式膜處理沉淀池出來接觸酸化槽廢水。

超濾膜

超濾膜是一種具有超級“篩分”分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米，只有一根頭發絲的1‰，在膜的一側施以適當壓力，就能篩出大于孔徑的溶質分子，以分離分子量大于500道爾頓、粒徑大于2～20納米的顆粒。超濾膜屬于深層過濾，后者具有較致密的表層和以指狀結構為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔。超濾也可以說介于微濾和反滲透之間的性能，產水水質達到生活雜用水標準，對反滲透的保護遠遠好于微濾膜，有條件的工程可以優先考慮采用超濾+反滲透工藝。

反滲透

目前，反滲透膜如以其膜材料化學組成來分，主要有纖維素膜和非纖維素膜兩大類。如按膜材料的物理結構來分，大致可分為非對稱膜和復合膜等。在纖維素類膜中最廣泛使用的是醋酸纖維素膜。該膜總厚度約為100μm，全表皮層的厚度約為0．25μm，表皮層中布滿微孔，孔徑約5~10埃，故可以濾除極細的粒子，而多孔支撐層中的孔徑很大，約有幾千埃。非纖維素類膜以芳香聚酷胺為主要品種，其他還有聚酰胺膜，殼聚糖膜，聚砜酰胺膜，聚四氟乙烯接枝膜，聚乙烯亞胺膜等等。近年來發展起來的聚酰胺復合膜，高交聯度芳香聚酷胺由苯三酰氯和苯二胺聚合而成。由于這種膜是由三層不同材料復合而成故稱為復合膜。反滲透膜的品牌:海德能膜、陶氏膜、通用流體膜、東麗膜、世韓膜等。

由于反滲透脫鹽能力極強，在污水處理回用中，對溶解固形物仍然可以穩定達到95%以上，COD和BOD的去除率在97%左右，因此其處理出水指標高于自來水，部回用水不需要軟化即可作為鍋爐補給水，省去軟化設備和軟化藥劑。本工程每天不但減少700噸自來水消耗量，同時不再向附近水體排放700噸污水，在一定程度上節約成本，有很高點的環境效益和經濟效益。

反滲透出水電導大的原因:反滲透清洗條件在正常操作過程中,反滲透元件內的膜片會受到無機鹽垢、微生物、膠體顆粒和不溶性的有機物質的污染，這些污染物沉積在膜表面，導致標準化的產水流量和系統脫鹽率分別下降或同時惡化，需要及時清洗。

隨著全球可持續發展戰略的實施，循環經濟和清潔生產技術越來越受到人們關注。電鍍重金屬廢水治理已向清潔生產工藝、物質循環利用、廢水回用等綜合防治階段發展。未來電鍍重金屬廢水治理將貫徹循環經濟、重視清潔生產技術的開發與應用；采用全過程控制、結合廢水綜合治理、最終實現廢水零排放。電鍍廢水種類繁多，各種電鍍工藝差異很大，僅使用傳統廢水治理方法往往有其局限性，達不到嚴格的環境要求，同時不穩定。綜合多種治理技術特點的膜技術，因其穩定優異的性能，無可替代的深度處理技術，處理后水可以直接回用的經濟價值和環保價值必將逐步受到重視。

以上化學法、物理化學法、生物化學法都可以治理和回收廢水中的重金屬，但一般都具有選擇性，一種工藝只吸取或處理一種或幾種金屬，并且不能深度處理，從而限制廢水回用對環境始終有很大污染和破壞。但通過雙膜法處理重金屬重污染污水運行成本低、效益高、容易管理、不給環境造成二次污染、處理廢水可以回收利用、實現零排放，有利于生態環境的保護和改善，其必將受到應有重視