鋁金屬制品生產(chǎn)廢水膜法處理工藝
由于金屬表面處理行業(yè)產(chǎn)生的固廢及廢水等大多具有高度的危險(xiǎn)特性，且污染物排放限制的監(jiān)管壓力較大，污染防治措施已成為改善金屬表面處理行業(yè)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的重要工具。
一、廢水處理技術(shù)
目前用于表面處理廢水處理的方法主要有五類(lèi)，分別是物理化學(xué)法、離子交換法、膜分離技術(shù)法、生物去除法及高級(jí)氧化法等。
1、物理化學(xué)法
物理化學(xué)法包括吸附法、沉淀法等，主要是以過(guò)濾或吸附的形式去除廢水污染物，常常作為整體廢水處理工藝的預(yù)處理措施。
2、離子交換技術(shù)
離子交換法就是利用其樹(shù)脂具有對(duì)陰陽(yáng)離子的選擇性交換作用這一特點(diǎn)來(lái)處理廢水。這項(xiàng)技術(shù)在廢水回用中的應(yīng)用已有較長(zhǎng)歷史，上世紀(jì)70年代上海市輕工業(yè)研究所等單位對(duì)電鍍廢水回收技術(shù)研究的成功，使得這項(xiàng)技術(shù)被廣泛使用，但80年代后期因技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面的缺陷而逐漸淡出市場(chǎng)。缺陷主要為初次投資成本較高，所需面積較大，技術(shù)較為復(fù)雜，不易掌握，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)有一定要求，廢水污染物濃度不可過(guò)高，同時(shí)須考慮再生洗脫液的處理問(wèn)題。離子交換法在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中普遍用于電鍍用純水制取以及含鎳、鉻、銅、金等廢水的處理，宜與蒸發(fā)濃縮法、反滲透法、電滲析法等方法一同使用。
總之，離子交換法適用于電鍍廢水產(chǎn)生量大、資金及技術(shù)較雄厚的單位。
3、生物處理技術(shù)
目前生化法用于表面處理廢水的處理主要集中在微生物對(duì)重金屬的吸附與去除上，例如生物吸附、生物絮凝等。由于表面處理廢水可生化性差、含鹽量高、含重金屬等水質(zhì)特性，會(huì)對(duì)生化系統(tǒng)帶來(lái)重要的影響，造成生化效果較差。
4、高級(jí)氧化技術(shù)
高級(jí)氧化技術(shù)主要包括氧化還原法、微波化學(xué)法、濕式氧化法、化學(xué)焚燒法等。后二者未見(jiàn)其用于表面處理廢水處理方面相關(guān)報(bào)道，并且處理成本很高。
氧化還原法是目前表面處理廢水中研究較多方法，其機(jī)理是通過(guò)氧化還原反應(yīng)，使水中有機(jī)污染物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無(wú)毒無(wú)害或微毒的物質(zhì)，或轉(zhuǎn)變成不溶性物質(zhì)，或分解成小分子物質(zhì)而達(dá)到凈化的目的。常用的氧化劑有臭氧、氯系氧化劑和過(guò)氧化氫等。對(duì)含油、重金屬電鍍廢水無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行已得到證明。
5、膜分離技術(shù)
膜分離技術(shù)是以選擇性透過(guò)膜為分離介質(zhì)，在壓力等某種推動(dòng)力作用下，粒徑或分子大小不同的多組分物質(zhì)被分離在膜的兩側(cè)從而達(dá)到分離的過(guò)程。該技術(shù)因自身的優(yōu)越特性，逐漸替代高速離心分離、萃取、蒸發(fā)濃縮、樹(shù)脂吸附等工藝，廣泛應(yīng)用于化工、生物、食品飲料、醫(yī)藥、電子、市政、輕工、環(huán)保等行業(yè)。
膜分離技術(shù)主要包括反滲透、微濾、液膜、納濾、滲透汽化、超濾、擴(kuò)散滲析等，其中超濾、微濾、反滲透技術(shù)被廣泛應(yīng)用于廢水回用和處理中。微濾和超濾現(xiàn)主要用于處理有機(jī)污染物的膜生物反應(yīng)器及廢水的預(yù)處理工藝等。反滲透是在壓力作用下，使溶液中溶劑(如水)透過(guò)一種對(duì)溶劑有選擇透過(guò)性的半透膜進(jìn)入膜的低壓側(cè)，而溶液中的其它成份(如鹽等)被阻留在膜的高壓側(cè)從而得到濃縮。即反滲透法是一種利用反滲透膜截留金屬離子和有機(jī)添加劑，讓水分子透過(guò)膜，從而達(dá)到分離濃縮目的的處理技術(shù)。反滲透膜技術(shù)用于金屬表面處理廢水主要有兩種用法，一是將廢水進(jìn)行濃縮，回收濃水，排放淡水。在這個(gè)過(guò)程中，有機(jī)物會(huì)有一個(gè)累積的問(wèn)題，如何去除濃水中的有機(jī)物關(guān)系到回用鍍液的質(zhì)量，目前該用法主要用于原水成分單一、有機(jī)污染少的情況;二是將廢水進(jìn)行濃縮，回收淡水，處理濃水，即通常講廢水中水回用系統(tǒng)，此時(shí)濃水的處理成為關(guān)鍵，進(jìn)水經(jīng)過(guò)膜系統(tǒng)濃縮后，有機(jī)物濃度將成倍增加。目前對(duì)表面處理廢水中水回用多采用常規(guī)過(guò)濾+超濾+反滲透的組合工藝，對(duì)進(jìn)水條件要求也相當(dāng)嚴(yán)格，特別是有機(jī)污染，其設(shè)計(jì)條件通常要求進(jìn)水CODCr低于100mg/L，相當(dāng)于進(jìn)入回用系統(tǒng)的水質(zhì)必須達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)或《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2008)中表一中現(xiàn)有企業(yè)水污染物排放限值的規(guī)定，方可進(jìn)入膜系統(tǒng)，否則有機(jī)污染對(duì)膜元件將會(huì)造成嚴(yán)重的堵塞，甚至停機(jī)。
某鋁金屬制品表面處理工業(yè)企業(yè)在混合廢水水質(zhì)：pH為酸性、CODCr<324mg/L、SS<223mg/L、TP<1000mg/L、NH3-N<59mg/L、氟化物<168mg/L和總鎳<8mg/L的情況下。采用廢水先經(jīng)物理化學(xué)法進(jìn)行預(yù)處理后，再采用超濾+反滲透雙膜處理工藝后廢水能夠達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T19923-2005)中表1的標(biāo)準(zhǔn)從而回用于生產(chǎn)工藝中。
二、結(jié)論
綜上所述，物理化學(xué)法主要是作為預(yù)處理措施來(lái)去除金屬離子、懸浮物、膠體。離子交換法只適用于電鍍廢水產(chǎn)生量大、資金及技術(shù)較雄厚的單位。生物去除法處理表面處理廢水采用普通物化-生化工藝，有較高的風(fēng)險(xiǎn)。高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)于含油、重金屬?gòu)U水幾乎無(wú)處理效率。膜分離技術(shù)中微濾和超濾具有操作壓力低、能耗小，但分離精度有限的特點(diǎn);納濾和反滲透具有分離精度高，但處理較差水質(zhì)時(shí)會(huì)出現(xiàn)污堵嚴(yán)重的特點(diǎn)。
歸納，總結(jié)和分析現(xiàn)有用于處理表面處理廢水的方法，結(jié)合鋁金屬制品生產(chǎn)行業(yè)企業(yè)實(shí)際運(yùn)行效果可知，將物理化學(xué)法+超濾作為廢水預(yù)處理措施，再結(jié)合反滲透技術(shù)處理后的鋁金屬制品生產(chǎn)廢水可回用于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，達(dá)到節(jié)水和減排的雙重效果，具有顯著的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
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