膜分离技术处理电镀废水
电镀废水水质复杂，含有镍、锌、铬等重金属离子，以及有机物、氨氮、酸碱污染物。处理过程复杂，是环保督查的重点。目前电镀废水处理排放标准严格，回用要求高。传统的物化+生物处理工艺难以满足电镀废水严格的排放标准。传统处理工艺亟待升级，更新和改进电镀废水处理工艺势在必行。膜分离技术高效无污染，在我国已广泛应用于生活污水和垃圾渗滤液处理，但在电镀废水处理中的大规模应用鲜有报道。本文将介绍膜技术在实际工程中的应用。
1.MBR在电镀废水处理设施升级改造中的应用
膜生物反应器(MBR)是一种将膜分离技术和废水生物处理技术有机结合的新型高效工艺。MBR被认为是处理和回用城市污水和工业废水的“最佳可行技术”。MBR系统能够完全截留生物反应器中的微生物，实现生物反应器中水力停留时间和污泥龄的完全分离，对有机物和氨氮的去除效率高，出水可直接回用。
某中型电镀企业主要有表面处理、电镀、喷涂等生产工艺，废水产生量为2600 m3/d，目前对预处理废水、含氰废水、含铬废水、混合废水、综合废水分质处理，采用常规物化工艺+水解酸化+接触氧化工艺。但由于废水中有机物含量高，末端生化处理工艺不能满足电镀废水的排放标准，因此电镀废水处理设施积极升级。
改造后，车间废水预处理设施和分类收集管道再次优化。针对出水COD超标问题，将原水解酸化+接触氧化工艺段改造为缺氧池+MBR工艺。预处理后的废水全部进入新改造的生化工艺工段，废水采用膜分离处理。膜分离过程的原理图如图1所示。
MBR工艺采用一体化内置膜，正常运行时污泥浓度为5000mg/L，泥龄为7天，膜过滤通量为0.65 m3(m2·d)，在线清洗频率为每周一次。与传统活性污泥法相比，MBR在高容积负荷和低污泥负荷下运行，剩余污泥量少，污泥粒径小，氧扩散速率高。因此，MBR工艺增强了有机物的去除能力，替代了原有水解酸化工艺的部分功能。缺氧工艺段的增加也保证了总氮的去除。工艺稳定运行后，废水处理系统处理后的出水达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表3的标准，MBR系统的处理效果如表1所示。
改造后的污水处理设施具有流程模块化、自动化程度高、操作简单的特点。MBR系统正常运行后，对有机物和氨氮的去除效果显著，对部分重金属也有吸附作用，能保证出水水质稳定达标。因此，膜生物反应器可以作为电镀废水处理的技术选择。
2.超滤/纳滤/反渗透膜集成技术在电镀废水回用中的应用
微滤、超滤、纳滤和反渗透膜分离技术在污水回用领域已经达到实用阶段。具体分类和功能见图2。
在膜应用领域，目前以膜集成技术的发展为主，将多种膜技术进行集成，将各种分离性能的膜集合起来，即膜集成技术。常见的膜集成工艺有净化海水的NF/RO膜、处理生活污水的MBR/UF-RO、处理微量污染物的MF/UF-NF/RO多级膜过滤工艺等。近年来，我国在将膜集成技术应用于电镀废水处理和资源回收方面取得了进展。
由于环境影响评价批准文件限制了某电镀园区的用水要求，为满足扩大生产规模的需求，需要深化废水回用程度，开展废水深度回用工程。园区产生废水3000m3/d，回用率60%。经过论证，综合重复利用率设计为80%。在工艺应用上，整合原有回用水处理设施，经过多介质过滤+UF过滤预处理、三级NF-RO-RO过滤浓缩，过滤后的水高效循环利用。
电镀废水经综合处理后，工艺出水进入回用处理系统，通过多介质过滤器+UF预过滤预处理可去除进水中的胶体和悬浮物，然后滤液依次引入三级完全膜分离装置。一级纳滤淡水从纯水制备系统中移出或直接储存以供再利用。浓水进入二级反渗透系统，二级反渗透系统返回原水收集池。浓水进入三级反渗透原水箱，三级浓水进入终端处理收集箱。经过微电解氧化+芬顿氧化+物化混凝沉淀+曝气生物滤池后，废水达标排放。
该系统的膜预处理工艺是该膜集成装置的特点。在超滤膜的应用过程中，胶体和大分子有机物的过滤有助于达到废水深度净化的目的，并进一步减少后续膜污染或膜堵塞的问题。纳滤膜的孔径(0.5~5nm)介于反渗透和超滤之间，具有荷电的纳米微孔结构。无机盐的保留效果主要取决于膜对离子的电荷效应。利用纳滤膜的这种分离特性，可以有效地从水中分离和去除多价重金属离子。反渗透膜的孔径在0.1~1nm以下，主要是根据反渗透膜的半透膜原理。因为反渗透膜在高压下只允许水分子通过，不允许钾、钠、钙、锌、病毒、细菌通过，所以可以获得高品质的纯水。由于前级采用了水回收率高的纳滤膜，后级的浓缩反渗透水作为纳滤水返回前级，整个系统达到了较高的水回收率，实际运行废水回收率可达80%以上。
集成膜系统不同模块的参数设计基于回用水标准，将分布式控制系统应用于成套膜分离设备，有效实现了分散控制、集中监控的目标。在此基础上，帮助设备长期处于安全运行状态，可以达到控制各级出水水质系统能耗的目的。
UF/NF/RO既是一个有机整体，又是三个独立的系统，根据成套膜分离单元的特点和车间循环水的不同水质要求。因此，在废水处理的实际过程中，当单台设备需要暂停性能维护和故障排除时，影响范围会缩小到单台膜单元，不会影响到其他膜单元。从而达到连续处理废水的目的，达到稳定运行的效果。
3.结束语
综上所述，由于水环境质量问题的紧迫性和污水排放标准的日益严格，应用复合技术和多级膜强化处理电镀废水，既能满足标准的处理要求，又能实现水资源的再利用，是处理技术的发展方向。MBR工艺的应用可为电镀废水的有机处理提供技术支持。UF/NF/RO集成膜技术的应用可以实现电镀废水的回用，符合清洁生产的目标，满足废水资源化利用的要求。(来源:清远绿色动力环保科技有限公司)
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