電鍍廢水中含有鉻、鋅、銅、镉、鉛、鎳等重金屬離子,其中酸、堿、氰化物、鉻等是具有很大毒性的雜物,有的還屬於(yú)緻癌和緻畸變(biàn)、突變(biàn)的劇毒物質,因此必須嚴格處理後方可排放,以免造成危害。
多數電鍍企業通過末端純化學法的治理方法,能對污染物進行有效控制,但是這種先污染後治理的綜合或混合化學治理方法,存在許多問題和缺陷,尤其是沒有經濟效益、超标排放事件時有發生;治理投資和運行費用較高,也是傳統化學法治理的重要缺陷,污染控制的不經濟,也給企業帶來沉重負擔。由於(yú)電鍍廢水中含有大量的重金屬資源,所以從經濟和環保的角度來看,採(cǎi)用回收金屬資源和水資源用於(yú)再生産的電鍍廢水綜合治理工藝,是當今電鍍廢水的主流治理思路。
在我國電鍍廢水的治理有一慢長的發展曆程,20世紀50年代末是我國電鍍廢水治理的起步階段;60年代至70年代中期才開始引起重視,但仍處於(yú)單純的控制排放階段;70年代中期到80年代,大多數電鍍廢水都已比較有效的處理,離子交換、薄膜蒸發濃縮等工藝在全國範圍内推廣使用,反滲透、電滲析也進入工業化使用階段,廢水中貴重物質的回收和水資源的回收利用技術也有瞭(le)很大進展;80年代至90年代開始研究從根本上控制污染的技術,綜合防治的研究取得可喜的成果;上世紀90年代至今,電鍍廢水治理由工藝改革、回收利用、局部閉路循環進一步向綜合防治方向發展,多元化組合治理同先進的自動控制相結合,将資源回用技術變成電鍍廢水治理發展的主流。
膜分離技術
的基礎是分離膜。分離膜是具有選擇性透過的薄膜,某些分子(或微粒)可以透過薄膜,而其它的則被阻隔。這種分離總是要依賴於(yú)不同的分子(或微粒)之間的某種區别,最簡單的區别是尺寸。當然分子(或微粒)還有其它的特性差别可以利用,比如荷電性(正、負電),親合性(親油、親水),深解性,等等。按照截留微粒的尺寸大小,液體分離膜技術有反滲透【ReverseOsmosis,亞納米級】、納濾【Nanofiltration,納米級】、【UltraFiltration,10納米級】和【MilliporeFilter,微米和亞微米級】,其中納濾爲疏松型反滲透屬於(yú)反滲透系列,爲加以區别而習慣上稱(chēng)之爲納濾。
根據各膜組件精度的不同,爲使系統能長(zhǎng)期、穩定運行,而對(duì)源水水質的要求也較爲嚴格。微濾系統其過濾精度在1um左右,主要截留對(duì)象爲≥1um懸浮物;超濾截留分子量在10000~50000道爾頓之間,最大過濾精度爲0.1~0.2um;截留分子量在200~2000道爾頓時之間;反滲透截留分子量在50道爾頓以下。
膜技術的應用
随著(zhe)電鍍規模的擴大和電鍍種類的增加,傳統的綜合、混合處理技術已不能适應電鍍工業日益發展的需求。目前,大多存在的問題有:①随著(zhe)電鍍種類的增加,電鍍整體的布局日趨不合理,在同一個車間内設多個電鍍品種,導緻各種電鍍廢水混合,給廢水的處理帶來諸多的困難;②由於電鍍品種多樣、廢水混流的原因,則導緻原電鍍廢水治理設備喪失處理能力,處理方法也不符合目前的處理要求;③生産規模的擴大,電鍍廢水排放量也随之增加,原系統廢水處理能力也有待增加;④管理的不規範加劇瞭(le)原設計處理設施的癱瘓。
将膜回收技術應用於(yú)電鍍廢水治理領域可實現金屬資源的回收、水資源的回收,以及實現金屬資源的回收和末端水資源的回收。如果單從(cóng)膜分離技術來講,是可實現所有電鍍重屬材料的濃縮分離,但先進的回收技術必須實際可操作的。
由於(yú)膜分離技術受分離膜材質的影響,不是所有種類廢水都能爲分離膜組件接受,爲此而對成分單一、緻毒作用相對較小的廢水採(cǎi)用槽邊回收技術,對複雜水系及其它重金屬廢水採(cǎi)用化學法處理後再回收水的綜合回收思路。
基於(yú)清潔生産從源控污的治理思路,一是從生産工藝的改造成來實現污染物的源控制,二是通過增設槽邊(biān)回收系統實現一部分電鍍工段漂洗廢水的零排放,三是通過增設膜分離水回收系統實現對達标排放廢水的再回用;膜分離回收技術作爲電鍍業清潔生産技術主要從後兩者實現其自身的價值。
採(cǎi)用重金屬槽邊回收技術主要是回收經濟價值較高的重金屬廢水,實現運行收益大於(yú)運行及投資支出經濟效益,目前應用較成功的是爲硫酸鹽鍍銅、鍍鎳漂洗廢水的回收,可實現此兩系廢水的零排放,水回收率達到98%,由於(yú)鎳市場所價格一直飙升,採(cǎi)用傳統的化學法治理,已不能滿足鎳市場價格日益增長的需求,爲此高價值廢水的膜回收技術無凝是最經濟的清潔生産技術。
由於(yú)膜回收技術的局限性,而對氧化性、緻毒性、有機物、表面活性劑含量較高的漂洗廢水必須進行嚴格的化學法處理後再回收水資源,最大整廠水資源回收率可爲80%以上。80%回整廠回收率是基於(yú)在合理投資、運行成本而定。膜系統的高回收率還需配套嚴格的化學系統,爲此我們採(cǎi)用将電鍍廢水分質分流的處理方法,以達到理想的處理效果,分質分流的治理方法主要是将電鍍廢水分爲可回收廢水和不可回收廢水,不可回收廢水爲電鍍前處理有機漂洗廢水、前處理槽液廢水、地面混合排放廢水,而可回收廢水分則分爲氰化鍍漂洗廢水、絡合系廢水、活化解膠系漂洗廢水、六價鉻系廢水、其它易沉澱重金屬廢水等。
結論與展望
(1)按照嚴格水分質分流的技術思路,對電(diàn)鍍(dù)廢水進行分質收集、分置治理是可行的。
(2)廢水的分質處理、大量回用以及部分廢水的達标排放,符合清潔生産(chǎn)和循環經濟之要求,也符合“十一五”規劃綱要提出的,重點推進高耗水行業節水技術改造,強制推廣使用節水設備(bèi)和器具,擴大再生水利用之要求。
(3)採(cǎi)用分而治之的綜合化學法治理技術是科學、合理的,且符合當前以及今後很長(zhǎng)一段時間内電鍍技術發展、資源回收利的需求。
(4)将先進的物理膜分離技術引入到廢水處(chù)理領域,實現80%水資源的回收再利用,符合當(dāng)前分離膜技術前沿科技的發展。


