陶瓷膜 － 反渗透工艺用于电镀废水深度处理研究
北极星水处理网讯:摘 要: 电镀废水水质的日益复杂和地方排放标准的不断提高，使得电镀废水处理过程中面临更多挑战。对山东某电镀废水处理厂提标改造前后工艺及水质研究发现，原微电解/生物法组合工艺对重金属去除效果良好，生化出水中 Cr6+ 和 Ni2+ 含量分别低至 0． 01 mg /L 和 0． 11 mg /L，出水Fe 和 Mn 分别达到 0． 28 mg /L 和 0． 08 mg /L，但 COD 及 TDS 不满足回用标准。为此，在深度处理工艺中采用陶瓷膜联合反渗透技术，使出水 COD 和 TDS 分别降至 8． 5 mg /L 和 136 mg /L，符合《城市污水回用设计规范》( CECS 61: 94) 中冷却水回用标准。此外，采用蒸汽再压缩技术( MVＲ) 对反渗透浓水进行处理，实现了电镀废水处理的零排放。
关键词: 电镀废水; 废水回用; 陶瓷膜; 反渗透
随着电镀行业的不断发展，电镀产品更加趋于多样化，与此同时，生产过程产生的废水成分变得更加复杂，出水 COD 很难达到排放标准，水质波动成为出水水质达标的制约性因素。山东某电镀厂废水 量 约 200 m³ / d，其中含镍废水约占 10% ～15% ，含铬 废 水 约 占 30% ～ 35% ，综合废水约 占50% ～ 60% ，原处理工艺为电解生化法，后期运行中发现出水 COD 不满足排放标准，可生化性也逐渐变差。针对上述问题，电镀厂于 2015 年对原工艺进行改造，在生化单元沉淀池后新增陶瓷膜和反渗透工艺，进一步提升了原有工艺的抗冲击负荷能力与出水水质，以实现废水稳定达标回用。
1 电镀废水处理厂原有工艺
1. 1 原处理工艺
电镀废水主要由含铬废水、含镍废水及综合废水三部分组成，三种废水分别经三座微电解池进行电解，电解后经管道汇至既有清水池调节水量及水质，出水经污水泵提至水解酸化池，再依次通过好氧池、沉淀池等工艺进行处理，出水回用或排放。各工艺产生的污泥进入污泥浓缩池，浓缩池上清液回流至综合废水单元进行再处理。具体工艺流程见图 1。
1. 2 原工艺运行参数
1. 2. 1 微电解系统
电镀废水有机污染物结构稳定，可生化性差。
微电解基于电化学、氧化还原反应、物理吸附及絮凝沉淀的共同作用，可有效去除重金属、COD，降低色度、提高可生化性。
微电解系统由三座填料罐及其配套设备组成，填料罐由原有池体分三格改造而成，地下式，每座填料罐平面尺寸为 3． 2 m × 1． 2 m，深为 8 m，废水经收集后分质由进水管进入电解池，有效水深为 7 m，进水管距池底 0． 5 m，水力停留时间为 1 h。填料罐内置填料支撑设备，支撑板距池底 1． 5 m，支撑板上填有 3 m 的新型铁碳微电解填料。
配套设备由三套自动加酸装置和曝气设备组成，在增强导电性的同时减少了膜表面沉积钝化，曝气盘布置在支撑板下 0． 3 m，曝气采用鼓风机，1 用 1 备，鼓风机风量为 4． 45 m³ /min，风压为 95 kPa，功率为 11 kW。
1. 2. 2 水解酸化池
三座微电解池出水经汇集进入水解酸化池，水解酸化池与好氧池沉淀池合建，半地下式，平面尺寸为 10 m × 6 m，深为 6 m，有效容积为 360 m3，有效水深为 5． 4 m，水力停留时间为 1． 5 h。
配套设备有组合填料、填料支架和曝气设备，组合填料体积为 198 m3 ; 曝气设备采用鼓风机，1 用 1 备，风量为 1． 79m³/min，风压为 58． 8 kPa，功率为 4kW。
1. 2. 3 好氧池、沉淀池
好氧池采用活性污泥法，平面尺寸为 8 m × 6m，深为 6 m，有效容积为 190 m³，有效水深为 5． 2m，水力停留时间为 1． 5 h。设置鼓风机 2 台( 1 用 1 备) ，风量为 3． 92 m³ /min，风压为 58． 8 kPa，功率为7． 5 kW。
沉淀池采用斜管沉淀，斜管面积为 9 m2，尺寸为 3 m × 3 m × 6 m，建于曝气池一角，通过两条溢流堰进水，溢流堰的长度均为 3 m，出水进入回用水池。
1. 3 污水厂原有工艺处理效果
污水厂原工艺进、出水水质见表 1( 电解出水为三种废水电解后混合出水) 。出水水质执行《城市污水回用设计规范》( CECS 61: 94) 中冷却水回用标准。
经检测，微电解工艺对重金属的去除效果都非常好，其中 Cr6+ 和 Ni2+ 出水分别低至 0． 01 mg /L 和0． 12 mg /L; Fe 和 Mn 出水分别达到 0． 33 mg /L 和0． 12 mg /L，生化出水分别为 0． 28 mg /L 和 0． 08mg /L，满足设计标准。
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