电镀废水传统处理法与膜技术处理法比较

Posted 2023-01-12 膜技术

篇首语：知识是珍贵宝石的结晶，文化是宝石放出来的光泽。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了电镀废水传统处理法与膜技术处理法比较相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

电镀废水的传统处理方法，即末端化学沉淀处理法的不足之处在于处理成本高、二次污染大、处理设施占地面积大、处理不彻底等。而膜技术处理电镀废水具有能耗低、无二次污染、无沉渣、容易实现自动化控制及实现闭路循环的优点，且膜技术处理电镀废水工艺成熟、技术可靠，在西方发达国家被广泛应用。
文献标识码：A
文章编号：1674-6708(2012)66-0175-02
0.引言
电镀工业是我国重要的加工行业，并且在各行业分布极广，但是电镀行业的污染状况令人担忧。据估计，该行业每年排放大量的污染物，包括4亿t含重金属废水、50000t固体废物和3000万m3酸性气体。在过去几十年中，我国对重金属废水的末端处理技术进行了大量的研究和推广工作，开发了许多实用的污染控制技术。根据目前国内电镀行业的情况，基本都是采用末端化学沉淀处理法。近几年来，膜技术越来越多的应用于电镀废水的处理，实践证明，膜技术处理电镀废水可以取得更好的处理效果。下面就传统的化学沉淀处理法与膜处理法进行对比分析。
1.化学沉淀法与膜法处理电镀废水对比分析
1.1化学沉淀法处理电镀废水
1.1.1原理
化学沉淀法处理电镀废水是将废水中的重金属离子转变为氢氧化物沉淀，在沉淀池以污泥的形式分离出去，废水中的CN-则经氯氧化后以N2和CO2的形式排出，经此工艺处理后废水达国家一级排放标准方可排放。
1.1.2化学沉淀法处理电镀废水的一般流程

1.1.3处理工艺流程说明
1)调节槽：储存由工厂排出的废水，并均衡废水的水质水量，调节槽的水泵由水位计控制，并利用水泵将废水抽至反应槽；
2)反应槽：该槽中加入FeSO4并搅拌，将Cr6+还原为Cr3+，再溢流至PH调整槽；
3)pH调整槽：pH调整槽1中加NaOH调pH值为8以上；pH调整槽2加Ca(OH)2调pH值到10～11之间，使重金属离子析出，形成金属氢氧化物，再以溢流方式流至凝集槽中；
4)凝集槽：加高分子絮凝剂搅拌使氢氧化物形成矾花进入沉淀池；
5)沉淀池：停留3小时，使固液分离，上清液流入氧化槽内，下部污泥用泵送到污泥浓缩槽内；
6)一次氧化槽：用NaOH调整pH值至10.5以上，并以ORP控制器注入NaClO，调ORP控制器在350mv以上，处理水经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调PH至7.0左右，以ORP控制注入NaClO，使ORP控制在650mv以上，主要生成N2和CO2排入空气中；
8)滞留槽：经二次氧化处理后之处理水以溢流方式流入滞留槽内，并以搅拌机加以搅拌使其完全反应后再以溢流方式流入中和槽；
9)中和槽：加浓硫酸使pH=7，再进行排放。
1.1.4化学法处理电镀废水的特点
化学法处理电镀废水是现有电镀厂广泛采用的终端处理方法，具有设备投资省、技术容易获得等优点，但也具有土建投资大、占地面积大、固体废弃物多、还需向厂外排放尾水等缺点。由于这是终端处理方法，是单纯的为环保达标而进行的处理方法，并且一经建设，很难在原有基础上进行扩产。
1.1.5化学法处理电镀污水存在的问题
电镀厂通常不可避免的排放混排废水，即使电镀厂对各种废水是分别收集并且输送的，但是由于工厂的工艺条件和生产布局等因素，存在混排现象，这样各种离子相互影响，造成化学法沉淀重金属离子效果并不理想，出水中重金属离子含量仍会较高，无法达标排放。因此，化学法处理时就不可避免地出现处理不彻底的情况。
1.2膜技术处理电镀废水
1.2.1膜原理
膜是一种高分子材料，通过压差的作用能将料液进行选择性分离的一种薄膜。通过它进行的分离过程称作膜分离。它与传统过滤器的不同在于，膜是一个有选择性的分子筛，可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不发生相的变化和不需添加助剂。膜的厚度一般为微米级，依据其孔径的不同，可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和RO膜。RO膜是为脱盐过程的需求而发展的水处理膜，它能够截留除了水分子以外的所有溶解性物质，RO膜通常以对一定浓度NaCl溶液的截留率来表征，一般在99%～99.8%左右。通过膜系统处理水中的污染物(如Ag、Cu等重金属离子、CN-等)，是由膜的特性所决定的，对于离子来说，离子价数越高，膜对它的截留率就越高；其操作压力一般为1.5MPa～6.5MPa，主要根据含盐量的不同而不同。RO膜法处理电镀废水工艺成熟，技术可靠。在膜技术应用极广的西方发达国家，电镀行业80%达到了废水的零排放，基本上都是采用膜技术来达到的。
1.2.2膜法处理电镀废水工艺流程
电镀废水中主要含有Ag+、Cu2+或Ni2+等金属离子，基本无有机物存在，所以进行简单预处理即可。本工艺采用5μm～50μm过滤器作预处理，去除大的颗粒，预处理后电镀废水进入膜系统截留浓缩离子物质，膜过滤的过程实际上也是将污染物质浓缩的过程，浓缩到设计的浓缩倍数后，直接或经蒸发后返回电镀槽。选用的膜对废水中除水以外的离子及其他杂质具有99%以上的截留率，因此透过膜的水成为了无离子水，不含有离子、胶体、细菌、有机物等杂质，可直接返回三号槽再利用，整个流程成为一个内循环系统。在膜污染发生后(最长可连续运行3个月)，需要进行化学清洗，每次清洗只需0.5小时～1小时，清洗完成之后，膜性能能够完全恢复。整个流程为全封闭、自动运行的系统，不但实现废水的零排放，还减少了新鲜水的用量(只需补充蒸发的水量)，实现水工艺的升级改造[2-4]。

1.2.3膜技术处理电镀废水的特点
1)膜对废水的处理是纯物理过程，无相变及微生物的作用，能耗低，运行稳定；
2)膜对废水的处理是以相对固定的截留率将污染物进行截留，所以可以通过多级串联的方式，提高出水的标准，将可达到我们所需的任何出水水质要求；
3)膜在废水处理中的作用一方面是用其对污染物的固定的截留率来对出水进行最后把关；另一方面是用其对污染物的浓缩作用，使废水浓缩至所需的浓度，可直接返回电镀槽进行利用，资源得以回用；
4)可以将膜系统与原有工艺相结合，可以改造原有的传统工艺，膜系统本身体积极小，从而使整套处理系统可以极其容易安插在原有生产车间中，而不占用大片土地，特别能够支持企业的扩产计划；
5)膜系统处理后的出水水质高，能直接用于漂洗槽，节约了生产用水；
6)膜系统为全封闭的不锈钢系统，无泄漏，不用向系统添加任何化学物质，不产生污泥和二次污染，能够实现高自动化程度的清洁生产；
7)膜在废水中应用实现了废水零排放，取得经济效益的同时，还能提升企业或城市的环保水平、形象和品牌；
8)用于处理电镀废水膜的清洗效率高，经清洗后，透水量基本恢复，截留率不变。
1.3化学沉淀法及膜技术处理电镀废水比较

2.结论
随着电镀工业的日益发展，电镀废水的排放和污染问题，必将影响到人们的生活水平的提高，影响到人类生存环境的改善，所以解决电镀废水的污染问题已迫在眉睫。膜技术处理电镀废水作为一种最有前途的处理方法，与普通末端化学处理法相比，具有能耗低、无二次污染、无废渣、容易实现自动化控制及实现闭路循环优点，对附加值较高的金、银、镍等电镀废水，通过槽边闭路循环，能够减轻或杜绝对环境的污染，同时做到资源回收，产生良好的经济效益。所以膜技术处理电镀废水工艺成熟、技术可靠，并实现了电镀行业的清洁生产，符合电镀行业的可持续发展要求。相信随着膜技术的日臻成熟，在电镀行业的应用必将有更广阔的前景[5-6]。