1.前言

隨(sui)著電(dian)(dian)子工業(ye)的(de)(de)(de)(de)飛(fei)速(su)發展，作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)子業(ye)的(de)(de)(de)(de)基礎之(zhi)(zhi)一(yi)(yi)──電(dian)(dian)鍍(du)，每年以10%~20%的(de)(de)(de)(de)速(su)度在(zai)增長，成為(wei)了電(dian)(dian)子行業(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要產業(ye)之(zhi)(zhi)一(yi)(yi)，然而其復雜的(de)(de)(de)(de)制程需要消耗大(da)量的(de)(de)(de)(de)水并(bing)產生許多廢(fei)(fei)棄物[1]。近年來(lai)(lai)，自來(lai)(lai)水價格(ge)不斷上漲，并(bing)且隨(sui)著人們環保意識(shi)的(de)(de)(de)(de)提高及環保法律法規(gui)日益嚴格(ge)，用(yong)(yong)水及環保問題已(yi)成為(wei)電(dian)(dian)鍍(du)企業(ye)經營上的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個難(nan)題，加上目前(qian)國際認證(zheng)ISO14000的(de)(de)(de)(de)推出和(he)推廣，電(dian)(dian)鍍(du)廠必須(xu)(xu)對環保方面(mian)做出更多貢獻。節(jie)約水資源和(he)廢(fei)(fei)水處(chu)理是電(dian)(dian)鍍(du)廠環保的(de)(de)(de)(de)重(zhong)中(zhong)之(zhi)(zhi)重(zhong)。為(wei)此，電(dian)(dian)鍍(du)廠一(yi)(yi)方面(mian)必須(xu)(xu)維持廢(fei)(fei)水的(de)(de)(de)(de)排(pai)放達標；另一(yi)(yi)方面(mian)，又要考慮其水處(chu)理成本的(de)(de)(de)(de)節(jie)減及減少原水取用(yong)(yong)量，強(qiang)化中(zhong)水回(hui)用(yong)(yong)。針對目前(qian)電(dian)(dian)鍍(du)廢(fei)(fei)水處(chu)理及中(zhong)水回(hui)用(yong)(yong)工藝上存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題，筆者提出了全膜法處(chu)理及回(hui)用(yong)(yong)工藝，實現電(dian)(dian)鍍(du)重(zhong)金(jin)屬(shu)廢(fei)(fei)水處(chu)理及回(hui)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)短(duan)流程系(xi)統(tong)，為(wei)電(dian)(dian)鍍(du)行業(ye)節(jie)能減排(pai)提供(gong)一(yi)(yi)種新的(de)(de)(de)(de)選擇。

本(ben)文以深圳某電鍍(du)企業(ye)的(de)(de)綜合(he)廢水(shui)(shui)(shui)和絡合(he)廢水(shui)(shui)(shui)為處理對象，運(yun)用全(quan)膜(mo)法工藝進行(xing)處理，處理后(hou)的(de)(de)產(chan)水(shui)(shui)(shui)達到回用水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)，同時產(chan)生(sheng)的(de)(de)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)達到GB21900–2008《電鍍(du)污染物排放標準》的(de)(de)要求。

2.廢水(shui)的水(shui)質和水(shui)量

深圳(zhen)某電(dian)鍍企業每天排(pai)放的污水(shui)(shui)量為500m3，其(qi)中綜(zong)合(he)廢水(shui)(shui)、絡合(he)廢水(shui)(shui)和含氰(qing)廢水(shui)(shui)合(he)計排(pai)放量為400m3/d，其(qi)水(shui)(shui)質及水(shui)(shui)量如表1所(suo)示。

3.工藝流程及說明

傳統的重金屬廢水處理及回用工藝一般采取離子交換法，化學沉淀+過濾+反滲透，或者化學沉淀+過濾+超濾+反滲透工藝。離子交換法的特點是出水水質好，設備較簡單，操作易于控制，但樹脂易飽和或中毒，再生周期短，運行成本高。化學沉淀法+過濾+反滲透及化學沉淀法+過濾+超濾+反滲透都具有技術成熟，工藝簡單，運行管理方便，費用低，沉降脫水性能好等優點，但是藥劑費用高，含重金屬離子的污泥造成二次污染，處理不徹底。全膜法工藝簡單、系統穩定、占地面積小、自動化程度高、出水水質好、回用率高，但缺點是前期投資較大。深圳某電鍍企業原有一套污水處理系統，污水處理后可達標排放。隨著生產能力的提高和環保要求的不斷提升，該企業計劃對原污水處理系統進行升級改造，但由于企業內可供使用的空地缺乏，無法按照傳統工藝進行升級改造，為此選擇了占地面積小的全膜法處理工藝對綜合廢水和絡合廢水進行處理，原有處理設施則改造成有機廢水處理系統及濃水處理系統。其工藝流程如圖1所示。

含氰廢(fei)水(shui)(shui)(shui)先破(po)(po)氰后(hou)匯入(ru)綜(zong)合(he)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)調節(jie)池內，綜(zong)合(he)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)和絡(luo)合(he)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)分別(bie)排(pai)入(ru)各自的(de)調節(jie)池內，通(tong)(tong)過(guo)泵提升(sheng)到反應(ying)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)進行反應(ying)，同時(shi)(shi)向反應(ying)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)內投加(jia)NaOH、破(po)(po)絡(luo)劑(ji)及混凝(ning)劑(ji)，然后(hou)自流(liu)(liu)入(ru)循(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)，并通(tong)(tong)過(guo)pH控(kong)制器維持(chi)循(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)內的(de)pH在(zai)9.0左右，確保廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中的(de)重金屬(shu)離子全部(bu)形成沉淀。然后(hou)用循(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)泵將反應(ying)后(hou)的(de)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)加(jia)壓(ya)(ya)輸送到美國Duraflow公司(si)生產(chan)(chan)的(de)DF膜(mo)裝(zhuang)置(zhi)內進行泥水(shui)(shui)(shui)的(de)分離。DF膜(mo)裝(zhuang)置(zhi)采用錯流(liu)(liu)過(guo)濾(lv)方(fang)式運(yun)行，并通(tong)(tong)過(guo)大(da)錯流(liu)(liu)來防止污(wu)染物在(zai)膜(mo)表面的(de)積累(lei)。經DF膜(mo)裝(zhuang)置(zhi)過(guo)濾(lv)后(hou)的(de)產(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)流(liu)(liu)入(ru)DF產(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)，DF膜(mo)裝(zhuang)置(zhi)的(de)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)則(ze)回流(liu)(liu)到循(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)內。循(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)內污(wu)水(shui)(shui)(shui)濃(nong)度在(zai)循(xun)(xun)環(huan)的(de)過(guo)程中會不斷(duan)升(sheng)高，運(yun)行一定時(shi)(shi)間后(hou)通(tong)(tong)過(guo)打開底排(pai)閥排(pai)放一定的(de)濃(nong)縮液(ye)，以維持(chi)循(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)箱(xiang)(xiang)的(de)濃(nong)度不至于過(guo)高。濃(nong)縮液(ye)排(pai)入(ru)污(wu)泥池，通(tong)(tong)過(guo)壓(ya)(ya)濾(lv)機壓(ya)(ya)干后(hou)委托有資質的(de)單位進行處理。

3.1 綜(zong)合(he)廢(fei)水調節池(chi)

綜(zong)合廢水(shui)按(an)8m3/h的處理能力(li)設計，調(diao)節(jie)池(chi)有(you)效容積76.8m3，水(shui)力(li)停留(liu)時間(HRT)為9.6h。調(diao)節(jie)池(chi)設置(zhi)液位控(kong)制(zhi)器，控(kong)制(zhi)綜(zong)合廢水(shui)提升泵(beng)的啟停。

3.2 絡合廢水調節池

絡(luo)(luo)合(he)廢水(shui)按11m3/h的處理能力(li)設計，調節池有(you)效(xiao)容(rong)積95.7m3，HRT為8.7h。調節池同(tong)樣(yang)設置了液位控制器(qi)，控制絡(luo)(luo)合(he)廢水(shui)提(ti)升泵的啟停。

3.3 反應水箱

反應水箱分為3個單(dan)元(yuan)：第(di)一(yi)單(dan)元(yuan)內通(tong)過在線pH儀表控(kong)(kong)制氫(qing)氧化鈉(na)計(ji)量加藥(yao)泵，調節水箱內pH在9.0~10.0范(fan)圍(wei)內；第(di)二單(dan)元(yuan)內通(tong)過在線ORP(氧化還原電位)儀表控(kong)(kong)制Na2S加藥(yao)計(ji)量泵；第(di)三單(dan)元(yuan)投加聚合氯化鋁(lv)(PAC)及(ji)FeSO4。每個單(dan)元(yuan)的HRT均為30min。

3.4 循環水箱

循(xun)(xun)環水(shui)(shui)箱(xiang)為(wei)DF膜(mo)裝置提供(gong)穩定的(de)水(shui)(shui)源，并接納(na)DF膜(mo)裝置產生的(de)濃縮液(ye)，設計(ji)流量(liang)為(wei)19m3/h，循(xun)(xun)環水(shui)(shui)箱(xiang)內通過在線(xian)pH儀表控制氫氧化鈉計(ji)量(liang)加藥泵(beng)(beng)，調節循(xun)(xun)環水(shui)(shui)箱(xiang)內pH在9.0左右。循(xun)(xun)環水(shui)(shui)箱(xiang)內設置液(ye)位控制器，控制循(xun)(xun)環水(shui)(shui)泵(beng)(beng)的(de)啟(qi)停(ting)。

3.5 DF膜裝置

DF膜裝(zhuang)置(zhi)(zhi)通過微(wei)濾膜的高(gao)效截留作用(yong)實(shi)現泥水(shui)(shui)分離，將形(xing)成沉淀(dian)的重金屬、懸(xuan)浮(fu)物等污染物截留在循環(huan)水(shui)(shui)箱內，使得過濾產水(shui)(shui)中的重金屬含量降至排放標準以下，同時(shi)水(shui)(shui)質(zhi)也能滿足(zu)反滲透裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的進水(shui)(shui)要求。DF膜裝(zhuang)置(zhi)(zhi)共采用(yong)24支DF-415膜。

3.6 DF產水箱

DF產(chan)水箱收集DF膜裝置的產(chan)水，同時也為(wei)反(fan)滲透裝置提(ti)供穩定的水源(yuan)。DF產(chan)水箱內設置液(ye)位控(kong)制器(qi)，控(kong)制反(fan)滲透增(zeng)壓泵及循環泵的啟停。

3.7 反滲透裝置

反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)透裝(zhuang)(zhuang)置通過反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)透膜(mo)的(de)選(xuan)擇透過性作用，實現水(shui)和水(shui)中離子等污染物(wu)的(de)分離，使出水(shui)達到回(hui)(hui)用水(shui)水(shui)質要求。反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)透膜(mo)裝(zhuang)(zhuang)置共(gong)采用21支8040抗污染反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)透膜(mo)，反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)透膜(mo)殼(ke)采用7支3芯膜(mo)殼(ke)，段(duan)(duan)間按4∶2∶1排列(lie)(即一段(duan)(duan)4支膜(mo)殼(ke)，二段(duan)(duan)2支膜(mo)殼(ke)，三段(duan)(duan)1支膜(mo)殼(ke))，并采用濃水(shui)回(hui)(hui)流的(de)方(fang)式(shi)控制回(hui)(hui)收率。反(fan)(fan)滲(shen)(shen)(shen)透裝(zhuang)(zhuang)置的(de)產水(shui)能力為15t/h。

3.8 反滲(shen)透產(chan)水箱

反滲透(tou)產水箱收集反滲透(tou)裝置(zhi)的產水，同時也為回用水泵提(ti)供穩定的水源。

3.9 反滲透濃水(shui)處理(li)系統

反滲透產生的濃水采用混凝沉淀處理，投(tou)加堿、重金屬(shu)捕捉(zhuo)劑(ji)、PAC和(he)聚丙烯酰胺(an)(PAM)，確(que)保濃水達標排放。

3.10 自動控制

廢水處(chu)(chu)理系統(tong)的電(dian)氣(qi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)采用控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)值班室主電(dian)控(kong)(kong)柜、現場控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)箱、上位計算機(ji)人機(ji)界面監控(kong)(kong)等三地控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)方(fang)式，通過上位計算機(ji)可視化人機(ji)界面及(ji)相關控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)程序對整個(ge)廢水處(chu)(chu)理系統(tong)工藝流程進行(xing)自動(dong)化監控(kong)(kong)和管理，實現整個(ge)廢水處(chu)(chu)理站的自動(dong)化運行(xing)，確保了(le)廢水處(chu)(chu)理系統(tong)長期(qi)穩定運行(xing)，處(chu)(chu)理后出水水質達到(dao)GB21900–2008《電(dian)鍍污(wu)染物排放標準》的要求。

4.運行效果

該聯合工藝于2009年5月10日正(zheng)式投產運(yun)(yun)行(xing)(xing)。自(zi)投入使用(yong)以(yi)來(lai)(lai)，運(yun)(yun)行(xing)(xing)穩定(ding)，處(chu)理效果較(jiao)好，該電鍍廠(chang)廢(fei)水(shui)(shui)處(chu)理后排(pai)放水(shui)(shui)達標，綜合廢(fei)水(shui)(shui)和絡(luo)合廢(fei)水(shui)(shui)的中水(shui)(shui)回(hui)用(yong)率(lv)(lv)達到(dao)75%以(yi)上，總(zong)體廢(fei)水(shui)(shui)回(hui)用(yong)率(lv)(lv)達到(dao)60%。廢(fei)水(shui)(shui)處(chu)理系統運(yun)(yun)行(xing)(xing)費(fei)用(yong)(不(bu)含折舊(jiu)費(fei))為5.84元/t，每天可為廠(chang)方(fang)節約自(zi)來(lai)(lai)水(shui)(shui)300m3。

工程應用(yong)(yong)(yong)(yong)表明，采用(yong)(yong)(yong)(yong)全(quan)膜(mo)法(fa)對(dui)綜(zong)合(he)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)(he)絡合(he)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)進行處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)，能達(da)(da)到非常好的(de)(de)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)效果。連續監測結果表明，排放水(shui)(shui)(shui)(shui)能穩(wen)定達(da)(da)標(biao)排放，中(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)回(hui)(hui)用(yong)(yong)(yong)(yong)率也能達(da)(da)到較高的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)平。解決(jue)了(le)重(zhong)金屬處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)系(xi)(xi)統(tong)中(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)回(hui)(hui)用(yong)(yong)(yong)(yong)系(xi)(xi)統(tong)運(yun)行不穩(wen)定，膜(mo)產品壽命短及運(yun)行費(fei)用(yong)(yong)(yong)(yong)高等問題。對(dui)電鍍企業綜(zong)合(he)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)(he)絡合(he)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)采用(yong)(yong)(yong)(yong)全(quan)膜(mo)法(fa)系(xi)(xi)統(tong)進行深度處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)，可有效解決(jue)以往采用(yong)(yong)(yong)(yong)傳統(tong)中(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)回(hui)(hui)用(yong)(yong)(yong)(yong)工藝存在的(de)(de)膜(mo)元件污堵快(kuai)、清洗周期短及中(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)回(hui)(hui)用(yong)(yong)(yong)(yong)率低的(de)(de)難題，并且可進一步對(dui)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)進行處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)，保持濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)達(da)(da)標(biao)排放。本(ben)工藝效果穩(wen)定，工藝簡單(dan)，運(yun)行成(cheng)本(ben)相(xiang)對(dui)低廉(lian)。本(ben)全(quan)膜(mo)法(fa)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)方法(fa)的(de)(de)成(cheng)功(gong)應用(yong)(yong)(yong)(yong)將從(cong)根本(ben)上解決(jue)目前(qian)常規中(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)回(hui)(hui)用(yong)(yong)(yong)(yong)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工藝普遍存在的(de)(de)回(hui)(hui)用(yong)(yong)(yong)(yong)率低、處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)費(fei)用(yong)(yong)(yong)(yong)較高、投(tou)資成(cheng)本(ben)高、處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)出水(shui)(shui)(shui)(shui)不穩(wen)定、管理(li)(li)操作復雜等問題。

參考文獻：

[1]陸金輝(hui),游(you)震中.線路板廢水處(chu)理工程介紹[J].給水排水,2002,28,(4):29-31.

[2]曾萬(wan)華.線路(lu)板廠的廢(fei)水(shui)處理[J].中國(guo)給水(shui)排水(shui),1999,15(6):47-48.

[3]葉恒朋,陸少鳴(ming),毛衛兵(bing),等.線路板廠(chang)廢水處(chu)理工程實例[J].工業水處(chu)理,2004,24(6):52-54.

[4]馮玉杰,李曉巖(yan),尤宏.電化學技(ji)術在環境工程中的應用[M].北京:化學工業出版(ban)社,2002.

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