全膜法處理回用電鍍清洗廢水

        電鍍廢水是一種成分復雜、毒性較大的工業廢水，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生的廢水，廢水成分與鍍件相似。常規的電鍍廢水處理方法主要為化學法〔2〕，電解法〔3〕與活性炭法〔4〕等也有較好效果。膜分離技術用于污水處理能耗低，效率高，工藝簡單，投資小和污染輕〔5〕，易于自動化操作，維護方便，與其他污水處理方法相比具有明顯的優勢，在污水處理及廢水回用中已受到廣泛關注。筆者依據工程實例，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。廢水回收率60%，為公司節約了大量水資源。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

    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，有機物含量與懸浮物也不高，廢水不含油類物質，因此工程設計將廢水直接進入回用系統進行脫鹽處理，制備高純水。預處理系統采用保安過濾器-超濾器（UF）組合工藝，UF代替了傳統的前處理方式，運行方式為錯流式；脫鹽系統采用二級反滲透-電去離子（RO-EDI）工藝。RO-EDI脫鹽系統具有出水水質好、可連續運行、無需人工值守、環保經濟等優點。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 預處理系統

    電鍍清洗廢水由原水箱收集，經過三級保安過濾器，攔截較大顆粒的懸浮物。保安過濾器的濾袋分50、5、1μm，過濾精度逐級增加。初步過濾的廢水再由中間水箱1泵至超濾器，將更細小的懸浮物截留，以保證后續設備的供水安全。超濾器選用天津品牌的外壓式8英寸膜，錯流運行方式，濃水量為10%，直接排放，不設濃水回流。預處理系統的特點是使用超濾器代替傳統的多介質過濾器與炭濾器〔6-9〕，同時也無需加藥〔5〕。

    2.2 脫鹽系統

    超濾產水經過炭濾去除氧化性物質以及吸附一些有機物后，進入二級反滲透機組。反滲透膜采用DOW的8英寸專業抗污染膜（BW30-365FR），共18支，3芯膜殼。排列比為：一級反滲透3∶1；二級反滲透1∶1，整體為4∶2。

    EDI模塊采用GE品牌的K-3系列，共兩個膜塊。EDI機組與淡水箱之間設置了回流管，當淡水箱水位較低時，回流閥自動打開，防止EDI模塊因斷水而損壞。

    3·工程運行

    該廢水回用處理系統自2010年3月開始運行以來，設備運行穩定，各項運行指標符合設計要求。

    3.1 預處理系統的處理效果

    根據實際運行情況，三級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。超濾器初期運行良好，進水壓力＜0.04MPa，產水9.0m3/h，濃水1.0m3/h。隨著運行時間的延長，進水壓力逐漸增加至0.26MPa，產水量降低至8.1m3/h。為此對超濾器進行了兩次化學清洗，清洗過后超濾器進水壓力顯著減小至0.06MPa，產水通量也恢復至9.0m3/h。工程實踐表明，預處理系統對電鍍清洗廢水有很好的過濾作用，所選擇的工藝和設備均符合項目要求。

    3.2 脫鹽系統的處理效果

    反滲透機組的產水量由于溫度的變化有一些波動，平均產水量6.3m3/h，二級反滲透出水電導率≤2.0μS/cm。EDI膜塊的產水量平均6.0m3/h，出水電阻率≥16.0MΩ·cm，水質良好，表明所設計的RO-EDI工藝符合項目要求。

    工程投入運行幾個月以來，系統全自動運行，未發生產品質量異常現象，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。

    4·結語

    電鍍清洗廢水經過三級保安過濾器-超濾器預處理后，再由反滲透-電去離子脫鹽制備的高純水水質良好，水量穩定。工程實踐表明，全膜法（UF-RO-EDI）用于處理回用電鍍清洗廢水是完全可行的，它實現了廢水資源化，為企業帶來了可觀的經濟效益與環境效益。