膜分離回收技術(shù)在電鍍廢水資源回收領(lǐng)域的應(yīng)用
電鍍廢水中含有鉻、鋅、銅、鎘、鉛、鎳等重金屬離子,其中酸、堿、氰化物、鉻等是具有很大DU性的雜物,有的還屬于致癌和致畸變、突變的有害物質(zhì),因此必須嚴(yán)格處理后方可排放,以免造成危害。
多數(shù)電鍍企業(yè)通過末端純化學(xué)法的治理方法,能對污染物進(jìn)行有效控制,但是這種先污染后治理的綜合或混合化學(xué)治理方法,存在許多問題和缺陷,尤其是沒有經(jīng)濟(jì)效益、超標(biāo)排放事件時有發(fā)生;治理投資和運行費用較高,也是傳統(tǒng)化學(xué)法治理的重要缺陷,污染控制的不經(jīng)濟(jì),也給企業(yè)帶來沉重負(fù)擔(dān)。由于電鍍廢水中含有大量的重金屬資源,所以從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的角度來看,采用回收金屬資源和水資源用于再生產(chǎn)的電鍍廢水綜合治理工藝,是當(dāng)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(fā)展歷程,20世紀(jì)50年代末是我國電鍍廢水處理的起步階段;60年代至70年代中期才開始引起重視,但仍處于單純的控制排放階段;70年代中期到80年代,大多數(shù)電鍍廢水都已比較有效的處理,離子交換、薄膜蒸發(fā)濃縮等工藝在全國范圍內(nèi)推廣使用,反滲透、電滲析也進(jìn)入工業(yè)化使用階段,廢水中貴重物質(zhì)的回收和水資源的回收利用技術(shù)也有了很大進(jìn)展;80年代至90年代開始研究從根本上控制污染的技術(shù),綜合防治的研究取得可喜的成果;上世紀(jì)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(huán)進(jìn)一步向綜合防治方向發(fā)展,多元化組合治理同*的自動控制相結(jié)合,將資源回用技術(shù)變成電鍍廢水治理發(fā)展的主流。
1膜分離技術(shù)
膜分離技術(shù)的基礎(chǔ)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于不同的分子(或微粒)之間的某種區(qū)別,zui簡單的區(qū)別是尺寸。當(dāng)然分子(或微粒)還有其它的特性差別可以利用,比如荷電性(正、負(fù)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(shù)有反滲透【ReverseOsmosis,亞納米級】、納濾【Nanofiltration,納米級】、超濾【UltraFiltration,10納米級】和微濾【MilliporeFilter,微米和亞微米級】,其中納濾為疏松型反滲透屬于反滲透系列,為加以區(qū)別而習(xí)慣上稱之為納濾。
根據(jù)各膜組件精度的不同,為使系統(tǒng)能長期、穩(wěn)定運行,而對源水水質(zhì)的要求也較為嚴(yán)格。微濾系統(tǒng)其過濾精度在1um左右,主要截留對象為≥1um懸浮物;超濾截留分子量在10000~50000道爾頓之間,zui大過濾精度為0.1~0.2um;納濾膜組件截留分子量在200~2000道爾頓時之間;反滲透截留分子量在50道爾頓以下。
2膜技術(shù)的應(yīng)用
隨著電鍍規(guī)模的擴(kuò)大和電鍍種類的增加,傳統(tǒng)的綜合、混合處理技術(shù)已不能適應(yīng)電鍍工業(yè)日益發(fā)展的需求。目前,大多電鍍廢水處理系統(tǒng)存在的問題有:①隨著電鍍種類的增加,電鍍整體的布局日趨不合理,在同一個車間內(nèi)設(shè)多個電鍍品種,導(dǎo)致各種電鍍廢水混合,給廢水的處理帶來諸多的困難;②由于電鍍品種多樣、廢水混流的原因,則導(dǎo)致原電鍍廢水治理設(shè)備喪失處理能力,處理方法也不符合目前的處理要求;③生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,電鍍廢水排放量也隨之增加,原系統(tǒng)廢水處理能力也有待增加;④管理的不規(guī)范加劇了原設(shè)計處理設(shè)施的癱瘓。
將膜回收技術(shù)應(yīng)用于電鍍廢水治理領(lǐng)域可實現(xiàn)金屬資源的回收、水資源的回收,以及實現(xiàn)金屬資源的回收和末端水資源的回收。如果單從膜分離技術(shù)來講,是可實現(xiàn)所有電鍍重屬材料的濃縮分離,但*的回收技術(shù)必須實
由于膜分離技術(shù)受分離膜材質(zhì)的影響,不是所有種類廢水都能為分離膜組件接受,為此而對成分單一、致毒作用相對較小的廢水采用槽邊回收技術(shù),對復(fù)雜水系及其它重金屬廢水采用化學(xué)法處理后再回收水的綜合回收思路。
基于清潔生產(chǎn)從源控污的治理思路,一是從生產(chǎn)工藝的改造成來實現(xiàn)污染物的源控制,二是通過增設(shè)槽邊回收系統(tǒng)實現(xiàn)一部分電鍍工段漂洗廢水的*,三是通過增設(shè)膜分離水回收系統(tǒng)實現(xiàn)對達(dá)標(biāo)排放廢水的再回用;膜分離回收技術(shù)作為電鍍業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)主要從后兩者實現(xiàn)其自身的價值。
采用重金屬槽邊回收技術(shù)主要是回收經(jīng)濟(jì)價值較高的重金屬廢水,實現(xiàn)運行收益大于運行及投資支出經(jīng)濟(jì)效益,目前應(yīng)用較成功的是為硫酸鹽鍍銅、鍍鎳漂洗廢水的回收,可實現(xiàn)此兩系廢水的*,水回收率達(dá)到98%,由于鎳市場所價格一直飆升,采用傳統(tǒng)的化學(xué)法治理,已不能滿足鎳市場價格日益增長的需求,為此高價值廢水的膜回收技術(shù)無凝是的清潔生產(chǎn)技術(shù)。
由于膜回收技術(shù)的局限性,而對氧化性、有機(jī)物、表面活性劑含量較高的漂洗廢水必須進(jìn)行嚴(yán)格的化學(xué)法處理后再回收水資源,zui大整廠水資源回收率可為80%以上。80%回整廠回收率是基于在合理投資、運行成本而定。膜系統(tǒng)的高回收率還需配套嚴(yán)格的化學(xué)系統(tǒng),為此我們采用將電鍍廢水分質(zhì)分流的處理方法,以達(dá)到理想的處理效果,分質(zhì)分流的治理方法主要是將電鍍廢水分為可回收廢水和不可回收廢水,不可回收廢水為電鍍前處理有機(jī)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為氰化鍍漂洗廢水、絡(luò)合系廢水、活化解膠系漂洗廢水、六價鉻系廢水、其它易沉淀重金屬廢水等。
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