集成膜技术处理电镀废水的中试研究

刘 萍, 宋玉萍

(安徽水利水电职业技术学院 ，安徽 合肥 231600)

随着我国制造业的崛起，电镀行业在国民经济中的地位日益突出，但是电镀行业产生的电镀废水因含大量悬浮颗粒、有机物、重铬、镍、铜等重金属，使其成为污水处理系统中一类高污染的废水来源。以往电镀废水常采用化学沉淀技术处理，但此法需用到大量化学试剂，且造成大量重金属损失，中水回用率低。最新的《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)对电镀废水污染防治、重金属排放浓度限值提出了更高的要求,因此需要企业采取更环保的生产工艺、先进的生产技术和符合要求的废水治理技术，以期在达到中水回收利用同时减少废水治理过程中能源的过度消耗和资源浪费。本项目采用微滤(MF)、纳滤(NF)及反渗透(RO)集成膜处理技术处理电镀废水，构建试验装置，设计中试工艺，探索集成膜技术在电镀废水工业上的应用，以期实现电镀行业清洁生产的目标。

1 试验

1.1 试验水样

试验水样来自于合肥某电镀工业园电镀企业，废水水质情况如表1所列，其每日废水排放量高达1400吨。其中30%的水量可循环再利用，回用价值非常高。

表1 废水水质情况

1.2 试验工艺流程

由多效沉降池、压滤装置、溢流池构成的预处理系统首先去除废水中的悬浮物、有机物，防止造成集成膜的污染及淤积，过滤后的废水再经过高压提升泵送入集成膜系统，经过微滤继续去除部分COD,再经过纳滤、反渗透处理后送入回水储槽后返回电镀工艺。运行一段时间后，采用化学清洗方式去除膜组件受到悬浮物或难溶物质的污染，多效沉降池将来自清洗装置的水样进一步循环处理，整个工艺可实现电镀废水处理的零排放。

1.3 分析项目和方法

分析检测的项目主要有:集成膜系统中进出水的CODcr、SS、浊度、电导率、pH以及镍和铜的含量测定，各检测项目采用的分析方法如表2所列。

表2 分析项目和分析方法

2 结果与讨论

经过微滤、纳滤及反渗透集成膜系统装置稳定运行1个月跟踪测试，试验研究了该系统对电镀废水中的浊度、CODcr、电导率、SS等的处理效果。

2.1 CODcr的去除效果分析

如图1所示，集成膜系统处理电镀废水进水CODcr数值范围在100～150mg/L，而经过集成膜系统处理后回水储槽内水样CODcr已降低到10mg/L以下。尽管进水系统水质情况有所波动，但是由于集成膜对CODcr有部分的截留作用，回水储槽的CODcr数值可稳定在10 mg/L以下，CODcr去除率可达95%左右，符合最新的《电镀污染物排放标准》。由此可见，集成膜系统中试结果稳定，在CODcr处理上有一定的优势。

图1 CODcr的去除效率

2.2 SS的去除效果分析

多效沉降池电镀废水出水的混合液体悬浮固体物(SS)范围在120～150mg/L，经过微滤和纳滤系统处理后出水SS在5～10mg/L，反渗透出水SS小于可检测范围,结果如图2所示，平均去除率97.1%，数据说明了集成膜处理技术在去除SS上的可靠性。

图2 出水系统中SS去除效果

2.3 电导率去除效果分析

微滤和纳滤出水的电导率相比较进水电导率如图3所示，下降幅度不大，而通过对反渗透出水电导率测定发现，出水电导率平均值42.5μS/cm，脱盐率最高可达98%。这是由于电导率其实是微观粒子传导电流能力的反应，电导率的高低间接反应了溶液中溶解离子的含量大小。微滤和纳滤对悬浮颗粒截留效果虽好，但对溶解在废水中的离子的截留效果较差，相比较RO优秀的脱盐能力，微滤和纳滤对一价、二价离子没有很好的去除能力。因此，单纯的微滤达不到降低电导率的目的，电镀废水处理若达到国家标准值及电镀废水回用标准，还需要与反渗透膜的脱盐能力相配合。

图3 集成膜出水系统电导率及除盐率

2.4 浊度去除效果分析

如图4所示，设备稳定运行期间测试的沉降池出水浊度最高19.3NTU，最低12.9NTU，平均16.1NTU，远远高于国家标准。而经过MF和NF处理后的浊度最高0.8NTU，最低0.5NTU，平均0.6NTU，经过RO处理后，出水浊度0.10 NTU，已远低于国家排放标准，满足电镀回水水质要求。

图4 集成膜系统进出水浊度

3 结束语

试验考察了集成膜处理电镀工业废水的效果，探索集成膜技术处理电镀废水的稳定性和可靠性。试验表明：集成膜技术处理电镀废水在CODcr处理上有一定的优势；集成膜技术在处理废水SS上去除率优于单独微滤和纳滤效果，平均SS去除率97.1%；微滤和纳滤出水的电导率相比较进水电导率下降幅度不大，而反渗透脱盐率可以达到98%，说明了集成膜技术中反渗透对脱盐率有至关重要的作用；通过集成膜处理技术，出水浊度可降至0.1以下，达到电镀废水回用标准。综合分析，集成膜技术在电镀废水处理上显示出可靠的稳定性。