膜分离技术处理重金属电镀废水回用技术

日期: 2024-05-25 20:09:42|浏览: 59|编号: 69412

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膜分离技术处理重金属电镀废水回用技术

针对电镀废水的水质,介绍了膜分离技术在电镀废水处理中的工程实例,指出利用膜分离技术处理重金属电镀废水具有巨大的环境效益、经济效益和社会效益,为未来的可持续发展带来更为广阔的前景。

1 简介

电镀废水中含有的酸、碱、重金属盐等,随废水排放会对自然环境造成严重威胁。防止水污染的最好办法就是使废水实现闭环循环,即设计一套电镀免排水系统。在电镀废水处理过程中发现,采用膜分离技术处理电镀废水是一种比较经济实用的回用技术。它不仅可以使废水回用率达到75%以上,而且可以使回用水质达到《生活饮用水卫生标准》(-2006),从而提高镀件漂洗质量。

2. 工艺流程

2.1 废水来源

广东某电镀公司是一家从事卫浴配件表面处理生产加工的企业,其废水中主要污染物为:①酸碱性废水——主要产生于塑件表面前处理清洗废水;②含镍废水——产生于ABS塑件镀镍工序、跑、泡、滴、漏及膜反洗废水;③含铬废水——主要产生于ABS塑件粗化、漂洗工序;④含铜废水——产生于塑件焦铜镀、酸性镀铜工序;⑤其他废水——电镀底板冲洗废水、换槽液、酸雾洗涤废水、膜处理膜冲洗废水。

2.2 废水水质水量

据该电镀公司提供的信息,其废水产生量为15t/h,废水处理设施每天运行20小时。

2.3 废水处理工艺

根据电镀废水水质情况,结合该厂废水性能及处理要求,设计如图1所示的工艺流程。

2.4 废水工艺流程描述

(1)各工序废水在原水池中汇集均流,原水池采用PP材质,出水经增压泵加压后输入后续预处理阶段。

(2)由于废水中含有一些较大的固体颗粒和一些易沉降的杂质,所以浊度较高,本系统设置了多介质过滤器,将这些固体颗粒和杂质拦截,使出水浊度小于5mg/l。

(3)活性炭过滤中滤料(石英砂、活性炭等)的接触絮凝、吸附、截留作用,使原水中的杂质被吸附、截留,通过活性炭过滤器的过滤,可进一步降低原水的浊度、余氯、有机物等。

(4)袋式过滤器是一种多用途的过滤设备,结构新颖、体积小、操作简便灵活、节省能源、密闭工作、适用范围广、适应性强。过滤精度由滤袋保证,中途不需取样复检,可随意移到任意一条生产线上过滤。

(5)超滤是一种膜分离技术。在一定的压力下,水在膜表面流动。水、溶解盐和其他电解质可以透过超滤膜,而分子量大的颗粒和胶体则被超滤膜阻挡,从而分离出水中的部分颗粒。超滤是介于纳滤和微滤之间的膜分离过程,也是基于筛分分离的。在这里,使用截留分子量为8万-10万的膜来拦截分子量大于此的胶体、有机物、色素等。

(6)合格的超滤水送至PE材质的中间水箱,水箱内设有高、低液位控制装置及空气呼吸器,控制水泵的联锁,防止大气中的尘埃颗粒及细菌进入水箱,水箱作为循环水箱使用。

(7)反渗透膜分离的驱动力是压力差,而这个压力是由高压泵提供的,所以设置高压泵是为了让RO进水达到一定的压力,使RO过程得以进行,也就是克服渗透压,让水分子透过RO膜到达淡水层。

(8)反渗透装置是本项目脱盐的核心部分,经RO处理后的水可除去水中大部分无机盐、有机物、微生物及细菌等,还可将料液浓缩到一定比例,设计的合理性直接关系到项目的投资成本。整个系统运行经济合理,使用寿命长,可靠易操作。反渗透纯水基本在各车间回用,生产的浓缩水全部流入理化池,加入我公司研制的天然矿泉水处理剂后排放。

2.5 过程分析

(1)多介质过滤器选用的主体滤料为非金属矿物沸石,其具有孔隙率高、比表面积大的显著特点,以及优良的离子交换、吸附、催化、耐酸、耐热、耐辐射等性能。

(2)经多介质过滤器过滤后的废水再经过活性炭、袋滤等过滤,进一步去除废水中的杂质、余氯、有机物等,不仅减少了后续工作量,还保护了膜。

(3)超滤装置基本除去的是有机物和胶体,其操作简单,成本低,不需要加入任何化学药剂。但在超滤过程中,由于截留物质在膜表面不断积累,将产生浓差极化,造成膜渗透率急剧下降。因此,需要确定其最佳工艺和操作条件,使浓差极化的影响降到最低,使之成为一种可靠、经济的反渗透预处理方法,有效防止后续反渗透膜结垢等现象,保证反渗透的生产效率。

(4)超滤膜元件的化学清洗对于超滤的使用十分重要,提高清洗技术可以保证超滤设备的正常使用。一般采用酸、碱进行清洗,根据污染物的主要成分确定合理的清洗工艺,才能达到满意的效果[1]。

(5)反渗透技术处理废水效果好,但设备成本较高。随着膜材料的发展和膜的出现,其成本将不断下降。用于重金属废水回用处理时,一次性投资较化学法、吸附法较高,但反渗透不需要外加化学药剂,处理后的水可直接回用于车间,不需后续处理,运行费用低,节约用水。

(6)反渗透装置的主要运行参数为进水的pH值、温度、运行压力。运行中应根据原水的水质要求,合理选择反渗透系统的工艺参数,提高出水水质。

(7)反渗透装置长期运行后,各种污染物会逐渐堆积在膜表面,这些物质堆积在膜表面,造成反渗透装置性能下降。因此,必须定期对反渗透膜进行清洗和消毒。清洗时,应根据膜的材质和污染物种类选择合适的清洗剂。定期反冲洗可以最大限度减少膜结垢,保证膜通量,延长膜的使用寿命[2]。

3.治疗效果

(1)经过近一个月的调试运行,其反渗透纯水水质指标已达到《生活饮用水卫生标准》(-2006)的有关要求,即六价铬≤0.05mg/L、总铜≤1.0mg/L、总镍≤0.02mg/L,PH=6~9;其浓水经物化处理后的水质指标已达到《电镀污染物排放标准》(-2008)规定的排放指标,即CODcr≤80mg/L、NH3-N≤15mg/L、SS≤50mg/L、总磷≤1.5mg/L,PH=6~9、总铜≤0.5mg/L、六价铬≤0.2mg/L、总镍≤0.5mg/L。

(2)该技术先进、可靠、操作方便,将高效性和可靠性有机地结合起来,确保废水处理达到处理目标,减少工程投资。

(3)污水处理设施节能、经济、耐用、占地面积小,有效利用厂区地形、水头差,减少工程投资和电耗,降低运行成本。

(4)整个过程采用自动化控制,大大减轻了工人的劳动强度。

4。结论

膜分离技术应用于电镀废水处理,优于传统处理技术,既可以回用纯水又可以减少污染物的排放,甚至达到*,减少环境污染,改善生态环境,符合清洁生产原则和我国可持续发展的战略要求。随着我国反渗透技术的不断优化,其在电镀废水中的使用将更加有效、更加经济、适用性更加广泛。

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