交互平衡式膜分离化学沉淀工艺回收利用电镀废水

・8 8 ・第三届膜分离技术在冶金工业中应用研讨会论文集 2009 年 10 月交互平衡膜分离-化学沉淀工艺回收电镀废水白新平1，郝文超2，徐振良3 （1.上海凯福流体工程技术有限公司，上海；2.颇尔过滤器（北京）有限公司，北京；3.华东理工大学化工研究所膜科学与工程研究中心，上海）摘要：介绍交互平衡膜分离-化学沉淀工艺（IBMS-CP）以及IBS-CP与其他工艺的组合，以实现电镀废水的高回收率及回用。 IBS-CP工艺是将纳滤系统嵌入化学沉淀工艺，使化学沉淀与膜过程交替循环并达到动态平衡的工艺。实际工程运行结果表明，当电镀废水总重金属浓度(主要为Cr、Cu、Ni)为140mg/L，电导率为5300∥cm l时，整体系统的水回收率可达93%～96%，且可稳定达到回用水水质：未检出重金属，电导率小于120㎛/er n。IBMS-CP工艺水质适应性广，运行稳定性好，该工艺不仅适用于电镀废水，还可以适用于含可沉淀阳离子、金属及重金属离子以及氟化物的废水处理及回用。关键词：电镀废水；膜分离技术；回收利用 8 文献标识码：Ｂ电镀废水中含有多种致癌、致畸、致突变或剧毒物质，如重金属离子或氰化物等，对环境和人类极为有害，必须严格控制。人们开发了许多处理电镀废水的工艺和方法，主要有：化学沉淀法、吸附法、生物法、电解法、离子交换法和膜分离法。膜分离法、离子交换法或它们的组合工艺在电镀废水处理中通常可以实现在线回用，且回用水水质较高[1,2]。但由于生产规模、镀基体、镀层材料、电镀工艺、管理控制水平以及电镀场建设历史等诸多复杂原因，现有的很多电镀企业或电镀生产线还难以完全意义上实行全循环(电镀金属和水)。因此研究开发适合电镀废水终端处理的工艺技术，最大程度地处理和回用水资源，实现废水零排放或微量排放，仍然具有现实意义。1交互式平衡膜分离-化学沉淀工艺1.1化学沉淀法处理电镀废水化学沉淀法是利用废水中的组分与一定的化学成分发生反应，生成不溶性化合物，使废水中的污染物沉淀下来去除的方法。电镀废水中的重金属通常为铜、镍、铬、锌、镉等，这些重金属在碱性条件下形成溶解度较低的氢氧化物沉淀；或在有硫离子存在时形成硫化物沉淀。但由于硫化物的沉淀性和毒性，在实际操作中，通常采用提高pH值形成重金属氢氧化物沉淀的处理方法[3]。但单纯的化学沉淀法处理电镀废水存在几个问题：第一，当几种重金属共存时，pH值的调控会变得复杂。例如，在Cu、Ni共存的废水中，Cu、Ni的“完全沉淀pH值”分别为6.8、9.5，因此，要使Cu、Ni“完全沉淀”，必须逐步提高pH值，采用分步沉淀分离操作工艺。这会给实际处理操作带来不便，甚至难以达标排放或回用。第二，处理后的水质不高，使回用水只能处于低质回用状态，在水质要求高的工艺段难以使用。第三，处理后的水不能浓缩。当该部分水需要回用时，通常采用NF或RO对这部分水进行进一步处理，提高水质。但由于水中残留离子处于溶度积临界状态，这部分水有引起膜系统结垢的风险，使膜处理工艺难以进行或无法进行。收稿日期：2009-09-11作者简介：白新平(1964-)，男，黑龙江哈尔滨人，硕士研究生学历，从事膜分离、过程分离与水处理技术研究。(ba ｉｘｐ９９＠ｍ n ，ａ． ton ｉ)