电镀废水纳滤——反渗透探度处理与回用技术研究

• 作 者: 茆亮凯
• 机 构: 东南大学
• 出 处: 东南大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 电镀废水 深度处理 膜工艺 纳滤-反渗透法 污水回用

电镀行业废水水量大、种类复杂、污染物毒性强，是长久以来我国工业结构中对环境污染、破坏能力最强的行业之一。目前电镀废水的常用处理方法较难实现废水的回用和电镀液金属的直接回收。膜工艺作为一种新兴的电镀废水处理工艺，能有效实现水资源的回收利用，同时又能高效回收重金属，形成“零排放”的闭路循环系统。　　
本课题研究设计了以微滤(MF)、超滤(UF)作为预处理的“纳滤(NF)-反渗透(RO)”膜处理回用工艺，分别对镀锌、镀铜、镀镍废水和电镀含氟废水进行分离浓缩回收。研究的内容包括工艺流程和处理单元设备的选择、膜分离效果的特性研究和回用工艺的运行研究。　　
实验确定了NF-RO串联膜工艺流程，并选择合适的膜材料和装置，以获得较佳的处理效果、产水水量和能耗水平。工艺流程采用全回流式运行方式，浓液全部回流至进水箱，透过液二级分离后回用。　　
实验研究了NF、RO膜的特性，采用单因素分析方法考察了运行压力(Δp)、进水浓度(c)、pH、水温(T)、有机物等操作条件及影响因素对NF、RO膜水通量、离子截留率、产水电导率等参数的影响，从而确定了NF、RO膜装置的最佳工作参数和操作条件。根据纳滤、反渗透单元设备处理出水的水质与电镀工业清洗水水质要求的对比，预测膜组合工艺能成功应用于电镀废水深度处理与回用。　　
研究NF-RO回用工艺的运行包括工艺运行条件和参数的确定、产水水质水量和浓缩液水质的测定，以及工艺参数和运行条件的优化。实验获得了产水率高、出水水质好的最佳工艺运行条件。通过对浓缩液水质的分析，得出纳滤、反渗透工艺对电镀废水各组分的回收率，确定浓缩液能有效回用于电镀槽液的配制。　　
研究认为，设计的NF-RO回用工艺适用于电镀废水的处理，产水水质良好，回收率高，可回用于电镀工艺中槽液配制、纯水清洗、逆流清洗、酸洗、碱洗等环节，浓缩液经反渗透二级浓缩后可用于槽液的配制，实现了电镀废水的资源化利用。　　
研究中采用了操作压力低、电耗低、产水通量高的分离膜。实验采用的NF和RO膜操作压力比一般的NF、RO膜低1～4Mpa，使得NF-RO工艺电耗低至0.94KW·h/m3，系统总费用为1.99～3.0元/m3。该类膜的使用进一步降低了回用工艺的操作运行成本，使工艺的使用更具经济性。