中國(guó)表面活性劑網(wǎng)：電鍍廢水是一種成分復(fù)雜、毒性較大的工業(yè)廢水，是重金屬污染的主要污染源之一〔1〕。電鍍清洗廢水是電鍍廢水的一種。它是電鍍鍍件在清洗槽中清洗后產(chǎn)生的廢水，廢水成分與鍍件相似。常規(guī)的電鍍廢水處理方法主要為化學(xué)法〔2〕，電解法〔3〕與活性炭法〔4〕等也有較好效果。膜分離技術(shù)用于污水處理能耗低，效率高，工藝簡(jiǎn)單，投資小和污染輕〔5〕，易于自動(dòng)化操作，維護(hù)方便，與其他污水處理方法相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，在污水處理及廢水回用中已受到廣泛關(guān)注。筆者依據(jù)工程實(shí)例，首次使用全膜法處理回用電鍍清洗廢水，制備的高純水可直接回用于生產(chǎn)。廢水回收率60%，為公司節(jié)約了大量水資源。希望本工程可以為電鍍廢水處理回用提供一定的借鑒意義。
1·廢水處理回用系統(tǒng)
上海某電子廠電容電器部門的電鍍清洗廢水水量為10m3/h，廢水偏酸性，含有微量的金屬離子鎳和錫，有機(jī)物含量與懸浮物也不高，廢水不含油類物質(zhì)，因此工程設(shè)計(jì)將廢水直接進(jìn)入回用系統(tǒng)進(jìn)行脫鹽處理，制備高純水。預(yù)處理系統(tǒng)采用保安過濾器-超濾器(UF)組合工藝，UF代替了傳統(tǒng)的前處理方式，運(yùn)行方式為錯(cuò)流式;脫鹽系統(tǒng)采用二級(jí)反滲透-電去離子(RO-EDI)工藝。RO-EDI脫鹽系統(tǒng)具有出水水質(zhì)好、可連續(xù)運(yùn)行、無需人工值守、環(huán)保經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。10m3/h電鍍清洗廢水處理回用工藝流程如圖1所示。
2·處理工藝
2.1預(yù)處理系統(tǒng)
電鍍清洗廢水由原水箱收集，經(jīng)過三級(jí)保安過濾器，攔截較大顆粒的懸浮物。保安過濾器的濾袋分50、5、1μm，過濾精度逐級(jí)增加。初步過濾的廢水再由中間水箱1泵至超濾器，將更細(xì)小的懸浮物截留，以保證后續(xù)設(shè)備的供水安全。超濾器選用天津品牌的外壓式8英寸膜，錯(cuò)流運(yùn)行方式，濃水量為10%，直接排放，不設(shè)濃水回流。預(yù)處理系統(tǒng)的特點(diǎn)是使用超濾器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多介質(zhì)過濾器與炭濾器〔6-9〕，同時(shí)也無需加藥〔5〕。
2.2脫鹽系統(tǒng)
超濾產(chǎn)水經(jīng)過炭濾去除氧化性物質(zhì)以及吸附一些有機(jī)物后，進(jìn)入二級(jí)反滲透機(jī)組。反滲透膜采用DOW的8英寸專業(yè)抗污染膜(BW30-365FR)，共18支，3芯膜殼。排列比為：一級(jí)反滲透3∶1;二級(jí)反滲透1∶1，整體為4∶2。
EDI模塊采用GE品牌的K-3系列，共兩個(gè)膜塊。EDI機(jī)組與淡水箱之間設(shè)置了回流管，當(dāng)?shù)渌惠^低時(shí)，回流閥自動(dòng)打開，防止EDI模塊因斷水而損壞。
3·工程運(yùn)行
該廢水回用處理系統(tǒng)自2010年3月開始運(yùn)行以來，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。
3.1預(yù)處理系統(tǒng)的處理效果
根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，三級(jí)保安過濾器可截留大部分懸浮物，濾袋的平均更換周期為4d。超濾器初期運(yùn)行良好，進(jìn)水壓力<0.04MPa，產(chǎn)水9.0m3/h，濃水1.0m3/h。隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，進(jìn)水壓力逐漸增加至0.26MPa，產(chǎn)水量降低至8.1m3/h。為此對(duì)超濾器進(jìn)行了兩次化學(xué)清洗，清洗過后超濾器進(jìn)水壓力顯著減小至0.06MPa，產(chǎn)水通量也恢復(fù)至9.0m3/h。工程實(shí)踐表明，預(yù)處理系統(tǒng)對(duì)電鍍清洗廢水有很好的過濾作用，所選擇的工藝和設(shè)備均符合項(xiàng)目要求。
3.2脫鹽系統(tǒng)的處理效果
反滲透機(jī)組的產(chǎn)水量由于溫度的變化有一些波動(dòng)，平均產(chǎn)水量6.3m3/h，二級(jí)反滲透出水電導(dǎo)率≤2.0μS/cm。EDI膜塊的產(chǎn)水量平均6.0m3/h，出水電阻率≥16.0MΩ·cm，水質(zhì)良好，表明所設(shè)計(jì)的RO-EDI工藝符合項(xiàng)目要求。
工程投入運(yùn)行幾個(gè)月以來，系統(tǒng)全自動(dòng)運(yùn)行，未發(fā)生產(chǎn)品質(zhì)量異常現(xiàn)象，表明全膜法處理回用電鍍清洗廢水完全可代替自來水制備高純水回用于生產(chǎn)。
4·結(jié)語
電鍍清洗廢水經(jīng)過三級(jí)保安過濾器-超濾器預(yù)處理后，再由反滲透-電去離子脫鹽制備的高純水水質(zhì)良好，水量穩(wěn)定。工程實(shí)踐表明，全膜法(UF-RO-EDI)用于處理回用電鍍清洗廢水是完全可行的，它實(shí)現(xiàn)了廢水資源化，為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。
