膜工艺在电镀废水处理工程中的应用

徐 鹏

（江苏建湖县环保局监测站 江苏盐城 224700）

引言

在我国经济发达的地区，电镀工业是重要的加工工业之一。但是，在电镀的过程中既耗费大量的水资源，也会有大量废水的产生。在镀件的前处理、漂洗以及设备冷却和洗涤过程中都会产生大量废水，废水中往往含有铜、锌、镍、铬等重金属离子，一旦将电镀废水排放出去，必然会对水生态系统和环境造成严重的污染和破坏。所以，有必要对电镀废水作进一步处理，这也是保证金属加工业健康发展、构建和谐社会的重大课题。

电镀工业传统的废水处理工艺大多采用的混凝-沉淀的方法，取得一定成果。但是，近年来电镀规模逐步扩大，电镀废水排放的标准越来越高，之前的废水处理工艺已经达不到要求。此时，膜技术逐渐成熟，膜产品逐渐走向市场化，其中有以压力为分离驱动力的超滤、纳滤、反渗透、微孔过滤和以电位差为分离驱动力的电渗析，还有膜分离和生物降解合为一体的膜生物反应器等一系列膜分离技术，在废水处理工艺中发挥着功不可没的作用。为了进一步推进膜技术在电镀废水处理过程中的应用，本文分析了近几年电镀工业废水膜处理的实例，讨论了膜法的应用过程以及废水处理结果。

1 膜生物反应器在电镀废水改造中的应用

由于膜生物反应器的设备模块化，占地面积比较小，所以，对膜生物反应器进行废水处理工程的改造实施起来相对容易。和传统的方法相比，膜生物反应器污泥产率比较低，能保持较高的污泥浓度和容积负荷，不会发生污泥膨胀，可以使膜生物反应器维持在良好的状态下运行。根据处理单元结构形式的不同，膜生物反应器分为一体式和分体式两种，分别以膜下游泵抽真空的负压式和膜上游泵送废水的分压式为驱动力，分别称为浸没式膜生物反应器和外置式膜生物反应器。前者由于负压式操作，过滤压力远远小于加压式的膜生物反应器。

基于废水净化处理的目的，设计了由外置式膜生物反应器和好氧生化处理池的强化式系统，废水经强化处理，其中的可降解有机污染物在好氧微生物作用下，被降解成一些无机物。在该废水改造工程中，中空纤维膜过滤好氧池中的水之后，极大程度的去除了废水中的污染物和固液分离效率。

2 UF/RO/NF膜集成技术在电镀废水回收利用中的应用

2.1 成套膜集成工艺

几种分离性能不同的膜过程组合成一个系统，或者将它们与传统净水技术组合成一个新型水处理工艺的过程，就叫做膜集成工艺。工艺的优点是可以将不同的水处理方法处在最合适的工作状态下，发挥出最大的效率，远超过单个几单元的效果。新的电镀废水处理工艺是：电镀废水经过多介质过滤器，目的是除掉部分胶体和颗粒状的悬浮物，先后进入功能不同的3种成套膜分离装置。

2.2 UF/RO/NF的单元膜分离工艺流程

根据回用水的指标，各个单元的膜过程都有相应的参数。3套膜分离设备的操作参数都实行集中监测和分散化的控制，以确保水质、系统能耗和设备高效安全运行。作为操作单元，UF、RO、NF都是独立完整的操作系统，一旦废水处理运行中出现故障，对其进行维修和性能维护时，仅对其中一个膜单元的操作产生影响，不会影响其他两个膜单元处理过程的安全连续化运行。

2.3 集成系统膜装置运行性能

电镀废水处理系统经过调试运行之后，得到大量运行数据。在这个过程中重点考察的是进出水的电导率值、COD去除率和离子的脱盐率。无论是UF还是RO、NF的膜分离装置，运行期间，电导率值和进水的COD会发生很大的变化，水质变化会发生较大的变动。如果水质不稳定，就会妨碍膜的运行，水质不稳定。

3 RO膜浓缩回收电镀废水中的镍

3.1 镀镍漂洗水的成分

镀镍漂洗水的主要成分镍具有很高的回收价值，在预镀镍的工序中，主要成分是硫酸镍、氯化镍和硼酸，温度在70℃；半亮镍工序中，主要成分包括硫酸镍、氯化镍、硼酸和次级光亮剂，温度在60℃；在光亮镍工序中，主要成分包括硫酸镍、氯化镍、硼酸以及光亮剂，温度在50-60℃。

3.2 镀镍漂洗水的镍回收工艺

采用RO膜技术处理镀镍漂洗水，可以从浓缩液中回收镍。对于3个工序废水中镍回收采用的工艺是活性炭吸附和两段RO膜处理。两段作用分别是预浓缩和二次浓缩。为了消除浓缩液中有机杂质的影响，需要用活性炭吸附去除镀镍漂洗水中的杂质，经净化处理后的含镍废水再进行两级浓缩。

结语

电镀废水中污染物浓度高，含有大量的有毒成分，一旦直接排放将会对环境和水生态系统造成严重的破坏。本文提出采用新型的膜分离技术组合工艺，针对不同类型废水和制定废水处理要求，建造成设备可靠、工艺先进和运行高效的膜法深处理废水工艺，实现了对电镀废水的净化排放以及高价值物质回收的清洁生产。