膜分离技术在电镀废水回用处理中的应用特点

膜分离技术在电镀废水回用处理中的应用特点

近年来，随着国家对电镀行业清洁生产水平要求的提高以及一些地方政策法规的新要求，电镀企业实施废水零排放已成为新时代发展趋势。 因此，膜分离技术在处理电镀废水排放方面得到了广泛的应用并取得了成效。

本文以广州市番禺区某镀锌公司项目为例，介绍膜分离技术在电镀废水排放中的应用。

膜处理系统原理

为了将符合排放标准的电镀废水处理至可作为电镀工艺用水的水质，回用处理系统采用膜分离技术。 系统的工艺流程如下图所示。

回用处理系统的核心是RO（反渗透）处理装置。 本机组的处理原理是在压力的驱动下，使废水中的水通过反渗透膜，成为可回用的水。 盐和少量有机物将保留在浓缩物中。

为了降低反渗透装置的处理压力，在反渗透处理前增设超滤装置。 超滤可截留0.002～0.1微米的颗粒和杂质，可有效阻隔胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。

为了防止废水中含有的杂质污染膜元件，影响系统的稳定运行和膜元件的使用寿命，必须对进水进行有效的预处理。 因此，在处理系统中增设砂滤器、活性炭吸附器、叠层过滤器、保安过滤器等预处理单元，并适当添加阻垢剂、消毒剂、脱氯剂等。

反渗透装置中的不透水浓缩液将进入离子交换系统，淡化水回用于生产线。 各处理单元的清洗废水作为原水返回电镀废水处理系统进行处理。

膜分离技术在电镀废水回用处理中的应用

应用特点及注意事项

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进水水质特性

①回用处理系统进水来自废水处理系统出水。 COD值一般在50～80mg/L之间，超过RO处理装置的正常处理水平。 因此，废水在进入RO处理装置之前必须进行预处理。 将COD值降低至30mg/L以下的处理；

② 进水中会残留少量胶体颗粒。 这些胶体会对超滤膜和RO膜造成严重堵塞，因此必须通过预处理去除这些胶体； 另外，由于废水处理中添加酸、碱、盐等化学药剂。 因此，回用的进水含有较多的金属离子，电导率也会较高。 如果添加石灰或钙盐，在回用处理过程中会发生严重结垢； 如果废水需要进行氰化物破坏处理，则处理后的出水可能含有次氯酸盐等氧化性物质，会对RO膜造成严重损坏。

针对进水水质的上述特点，反渗透系统必须采取有效的预处理措施，才能保证良好的处理效果和长期稳定运行。

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预处理措施

对于废水中的胶体和颗粒物，采用砂滤器和叠层过滤器进行预处理。 砂滤器的过滤介质为粒径0.5～0.8毫米的石英砂，可去除粒径100微米以上的颗粒，使浊度达到1左右。

叠片过滤器是一系列刻有一定微米尺寸凹槽的叠片，在弹簧和流体压力的作用下被压缩，从而形成独特的深度过滤，可以有效拦截无法过滤的细小颗粒。被前面的砂滤池拦截。 悬浮物，过滤精度55μm。

设置活性炭吸附器可以有效去除废水中的游离氯，保护反渗透膜不受损坏，还可以吸附水中的有机物、胶体颗粒等。 活性炭粒径为1.25~2.5mm，层厚为1.5~2.0m。

为了防止无机盐在膜表面结垢，可在水中添加阻垢剂。 有机磷酸盐通常用作阻垢剂。 其处理效果比六偏磷酸钠更好、更稳定。 适用于防止不溶性铝、铁化合物结垢。 为了去除废水中的氧化性物质，可以在水中添加还原剂，一般使用亚硫酸氢钠。

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RO膜材料选择与设计

根据电镀废水的特点，用于电镀废水回用处理的RO膜应选用抗污染膜元件。 抗污染膜元件为卷式芳香族聚酰胺复合膜元件。 具有低压运行、产水量高、海水淡化性能好的特点。 同时，由于采用特殊工艺对膜表面进行处理，改变了膜表面的电荷和光滑度。 度，增加膜表面的亲水性，从而减少污染物和微生物对膜表面的污染。

设计时，必须根据产水流量、回收率和产水水质确定系统的串联元件数、段数和级数。 为了保证产水质量，延长膜元件的使用寿命，设计水通量一般比膜元件额定水通量低20%~30%。 因此，虽然初期投资会稍高，但可以保证膜处理系统长期稳定运行，降低运行成本。

在本项目实例中，为了达到70%的系统回收率，选择了一级两级RO系统。 两级压力容器数量比例为2:1，避免进入第二级膜元件的风险。 水流量的减少导致膜表面沉积。

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膜处理系统的运行及注意事项

膜处理系统在正常运行条件下可以达到很好的效果，但必须注意以下几个方面：

（1）保证进水水质优于排放标准

根据所选的处理工艺，膜处理系统的进水水质必须优于规定的废水排放标准。 主要指标要求为：COD≤80mg/L； 浊度≤3度； 电导率≤/cm； pH=6~8。

这里要求在前期废水处理中必须投加适量的化学药剂，并且反应和沉淀处理单元必须有足够的停留时间，以避免产生不必要的胶体颗粒，降低出水的COD和浊度。

废水处理的排放标准要求pH值为6～9，但RO的最佳pH范围为6～8，因此必须将废水处理出水的pH值调整至8以下。另外，降低RO的pH值进水是控制碳酸钙沉淀的有效手段。

（2）关键部位必须进行实时监控，并保存运行记录，及时反映膜处理系统的运行状况。 关键部位必须安装监测仪器，进行实时监测，获取关键控制参数。

整个膜处理系统的控制参数主要包括：温度、浊度、余氯、pH、压力、流量、电导率等，特别是进出水压力、流量、电导率。 这三个参数可以及时反映膜元件的处理状态，并可以判断是否存在故障，以便及时采取措施解决。 一般来说，如果膜处理系统稳定运行一段时间后出现产水量下降、脱盐率下降或压降增大等现象，应引起重视并分析原因。 造成上述现象的主要原因有结垢、结垢、氧化损伤、渗漏等，可以通过清洗、消毒、修复、更换膜元件来解决。 通过保存好日常运行记录，可以掌握膜处理系统的运行规律，将系统调整到最佳运行状态，并及时进行预防性维护，防止出现重大问题影响生产。

（三）做好清洁工作

膜处理系统运行一段时间后，其性能会逐渐下降。 当系统产水量较初始值下降15%以上、盐渗透率增加10%以上、进水与浓水压差增加15%以上时，必须进行化学清洗及时。

清洗步骤一般为：1）采出水低压冲洗； 2）用低压、小流量的清洗液冲洗； 3）清洗液浸泡； 4）大流量清洗液循环清洗； 5)采出水冲洗、清洗。 液体。

电镀废水的回用和处理中，常常会出现无机胶体污染。 此时RO膜第一段产水量逐渐减少，压差逐渐增大，产水电导率略有增加。 对于这种污染，可以用0.1%氢氧化钠和十二烷基苯磺酸钠配制清洗液，按照前面的步骤进行清洗。

膜分离系统产水水质稳定，高于电镀行业工艺用水要求。 可直接重复用于电镀生产，从而建立了以资源循环利用和环境保护为基础的可持续发展和环境保护新模式。

综上所述

膜分离技术在我国已经发展多年，技术已经相当成熟。 特别用于海水淡化和纯净水生产，但很少用于污水处理。

当前，面对日益严重的环境污染问题，作为当今我国三大污染行业之一的电镀行业，企业实施清洁生产是电镀企业在日益加大的环境压力下实现可持续发展的重要举措。

膜分离技术是一门新兴的跨学科实用技术，被公认为21世纪最有发展前景的高新技术之一。

近年来，随着国家环保法律法规的完善、环境执法的进一步加强、企业清洁生产的推进，膜分离技术逐渐广泛应用于电镀行业废水回用和处理，并取得了实际成果。 由此，膜分离技术的实际应用也得到了提高。 作为电镀企业实现电镀废水资源化和清洁生产的有效手段，具有非常广阔的发展前景。