膜法處理電鍍廢水與污泥量消減過程控制應(yīng)用

膜法處理電鍍廢水與污泥量消減過程控制應(yīng)用研究摘要：本文是在通過長期實驗和杜行電鍍有限公司、科信工程材料有限公司、雪佛罐件有限公司等工程實際案例的基礎(chǔ)上所獲得的基本經(jīng)驗并加以總結(jié)，其目的在于利用膜分離技術(shù)為工業(yè)廢水處理回用、實現(xiàn)零排放、節(jié)能降耗創(chuàng)造條件。實踐證明是可能的，也是可行的。關(guān)鍵字：電鍍廢水改良多介質(zhì)前置處理膜分離循環(huán)利用零排放前言電鍍廢水的處理，實際上是對含重金屬廢水的處理，面對這種廢水的處理往往是以傳統(tǒng)的化學(xué)法、化學(xué)沉淀法、氧化還原法、鐵氧化法為主要工藝選擇。但在以上幾種處理方法時，常常伴隨著大量污泥生成，其直接后果將導(dǎo)致企業(yè)廢水處理成本增大，且容易產(chǎn)生二次污染。為避免以上的難題，作者試圖以多介質(zhì)過濾、物理與化學(xué)置換方法，著力于過程控制，終端收集處理工藝，最終消減污泥量，并實現(xiàn)與膜分離技術(shù)偶合工藝、廢水處理的閉路循環(huán)和再生利用。多介質(zhì)濾料分離機理概述：1、活性炭吸附作用的基本原理（1）吸附作用活性炭表面存在大量的含氧基團，如羥基-OH、甲氧基-OCH3等?；钚蕴坎粏渭兪怯坞x碳，它是大分子量的有機物凝聚體，屬于苯核的各種衍生物。當(dāng)pH=3-5時，由于含氧基團的存在，使微晶分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生電子云，由氧向苯核中碳原子方向偏移，使羥基上的氫具有較大的靜電引力（正電引力），因而能吸附Cr2O72-或CrO42-等負離子，形成一個相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，即：RC-OH+Cr2O72-→RC→O?????H+????CrO42-根據(jù)結(jié)構(gòu)式中的表示，箭頭所指為電子云密度移動方向?？梢娀钚蕴繉α鶅r鉻具有明顯的吸附效果。隨著pH值的升高，水中的OH-濃度增大，活性炭含氧基團的吸附漸強，同時又形成一個相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)：RC-OH+OH-→RC→O?????H+????OH-由于含氧基團與OH-的親和力大于Cr2O72-的親和力。當(dāng)pH>6時，原活性炭表面的吸附空間完全被OH-奪取，活性炭此時對六價鉻的吸附明顯下降，甚至不吸附。利用此原理，用堿處理可達到再生活性炭的目的，當(dāng)pH值降至3-5時，再次恢復(fù)其吸附六價鉻的性能。利用電鍍破氰處理后放流水，進行在線容器內(nèi)再生，通過PLC控制進行在線切換，交替運行，可降低化學(xué)藥物投加量和消減污泥量。從而達到節(jié)能降耗的目的?；钚蕴咳コ臒o機物組分見下表指組分諷活性炭吸附去桿除情況槐1夾、高吸附性金跟屬籍

碰銻春（淘S盟b服）黑運鉀屑(K)幣森鉍男(Bi)肝跟鉻趕(Cr)糟密錫責(zé)(Sn)駕在一些溶解中隸有很好吸附性喝在高氧化態(tài)中恭吸附良好吸附屢良好吸附良好騙，容易還原吸滴附良好暫2宿、較好吸附性械金錘屬起別銀吼(Ag)電在活性炭表面桶還原京鈷懲(Co)未微量很易吸附校，成絡(luò)合物狀他態(tài)債汞魂(Hg)荒CH掛3癥HgC嚇l斬容易吸附，然烈后金屬被過濾飄出來盛鋯腿(Zr)女在懷低漏p招H喇值時吸附良好苗3將、低吸附性金誕屬繞

般鉛揀(Pb)雪良好丘鎳制(Ni)快差蝕鈦鍵(Ti)得良好，可變雖鐵振(Fe)荒Fe瞧3+新良好李，四Fe幅2+瑞差（但可氧化海）筒4輝、較低或未知凍吸附金屬喝

妄銅理(Cu)肆少量，但呈絡(luò)陜合物狀態(tài)時可滿能良好末鎘淚(Cd)鬧少量騎鋅置(Zn)木少量劫鈸婆榜未知很鋇格(Ba)引較差鞏硒身(Se)敏少量叛鉬趟(Mo)分潑錳辭(Mn)王少量猴（很pH=6-提8憶）呈絡(luò)合物時玉較好不理想（紹除擴MnO計4-攝外）軍鎢燈(W)感

悟5寫、其它無機物巨水溶組分兆

醬磷暈然

憶游離磷拔不存在從水中楚還原京PO嘩4紗3-冊不吸附，但可冤導(dǎo)致磷酸鈣或廣磷酸鐵沉淀遭游離鹵素坐

震F頁2滾在水中不存在些Cl霸2糊吸附很強并還察原晚Br傅2時吸附很強并還估原數(shù)l卷2奉吸附很強并穩(wěn)閘定訪鹵化物杏

孔F子-程在特殊條件下笨可吸附談Cl震l傅、著Br翼-省、吉l竹-仇吸附不可統(tǒng)計活性炭吸附處理重金屬廢水的效果與金屬存在的形式、廢水的pH值很大的關(guān)系。該裝置設(shè)在麥飯石、斜發(fā)沸石過濾、KDF系統(tǒng)之后，目前在上海杜行電鍍有限公司、江陰雪佛罐件制造有限公司、湖州科信工程有限公司、惠州中亮電鍍有限公司運行工況良好，其過濾處理后廢水可直接進入UF-RO膜分離系統(tǒng)進行深度處理，實現(xiàn)閉路循環(huán)回用。（2）還原作用從表可以得出，活性炭對鉻具有吸附作用之外，同時還有還原作用。因此活性炭在凈化含鉻廢水中既可作為吸附劑，又將是一種化學(xué)物質(zhì)，在酸性條件下（pH<3時），活性炭可將吸附在表面的六價鉻還原為三價鉻，其反應(yīng)式為：3C+4CrO42-+4OH-→3CO2+4Cr3++10H2O實踐證明：活性炭在吸附水溶液中氧原子、氫離子和陰離子之后即產(chǎn)生過氧化氫：C*O2+2H++2A-→C*+2Aad-+H2O+2P+注：式中C*----碳原子；鮮玩機A善--肢---虧-爭陰離子；從查浴Aad址-份---袋-惠吸附在活性炭顯中的陰離子；密墨幣P徑+觸---糊-淘活性炭帶正電巡荷的一個空穴桃。貫在酸性條伯件下儉，抽H賽2叮O掠2裕能比將綱Cr濟6+擺還原執(zhí)為灑Cr炊3+態(tài)：咳餓僅3H在2項O窗2痛+2CrO的4脂2-疲+10H峽+撤→泰2Cr賠3+圖+3O曲2庸+8H煙2爺O躍反應(yīng)過程近中產(chǎn)生的氧大它部分不被活性貨炭吸附，更有額利例于臣H泊2吩O(shè)倡2銹的生成，使上椅述反應(yīng)得以重腳復(fù)持續(xù)進行。唱刑評解在生產(chǎn)運行過嗽程中發(fā)現(xiàn)，側(cè)當(dāng)往pH<埋4致時，含鉻廢水練經(jīng)活性炭處理豆后，其出水中率含罰Cr車3+嶺，證明，在較消低洽p己H探值條件下，活慈性炭主要起還蔬原作用噸。干H約+辣濃度越高，還疊原能力越強。抄利用此原理，疲當(dāng)活性炭吸附桃鉻達到飽和后慨，通入酸性廢突水，將其吸附肥的鉻以三價鉻等形式解析下來純，通過膜分離餡系統(tǒng)進一步分得離，從而實現(xiàn)洞提高產(chǎn)水純凈罰度。像譜（圍3杜）活性炭的物猴理性質(zhì)算星碼爐工業(yè)吸附劑必合須滿足下列要陰求：違妹船①供吸附能力強；昂鑼櫻②萄吸附選擇性好耽；遼肉布③腔吸附平衡濃度雪低；瞧遍作④廣容易再生和利吳用；恒鍵摧⑤化機械強度好；烤滅赴⑥襪化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定地；身師拿⑦導(dǎo)資源廣，價廉故。瓜休干川通常情況下，維一般的工業(yè)吸怪附劑不可能同嫩時具備以上的勞客觀屬性，因喇此，應(yīng)根據(jù)這企些條件要求，嚇嚴(yán)格掌握原工盟藝生產(chǎn)條件，巴科學(xué)合理配置縱。龍仰妹阿活性炭是一種值非極性吸附劑達，主要成分除語碳以外，還含張有少量的氧、燈氫、硫等元素矩，以及水分、尸灰分，具有良駝好的吸附性能易和穩(wěn)定的化學(xué)耕性質(zhì)，可耐強靜酸、強堿，能汗經(jīng)受水侵、高瓶溫、高壓而作糞用不被破壞。炮扛倆包活性炭具有巨屠大的比表面積父和特別發(fā)達的們微孔，它以物零理吸附為主，和但由于表面氧六化物的存在，褲也進行一些化程學(xué)選擇性吸附排。棚玉泛妥纖維活性炭是工一種新型高效呀吸附材料，有輪著比普通活性勝炭更卓越的吸圾附優(yōu)勢。航謠著2振、斜發(fā)沸石成社分及吸附的基曾本原理秩斜發(fā)沸石寬的化學(xué)組成：局侍（雁M見2+劉，漲M季+瘋）茄OAl蚊2跡O傍3拔·mSiO飲2惹·nH吧2轉(zhuǎn)O(抽3旗≤眠n辮≤疼10)鍬表示盒，糞M構(gòu)2+時睡、栗M扇+切分別代表二價防或一價金屬離葬子，主要修含羊C祖a豎和櫻N臉a覽。將斜發(fā)沸石犯進行使用前的件化學(xué)處理，以鋪增加斜發(fā)沸石較表面的活化面帝積和活化基，胖經(jīng)過化學(xué)改性研的斜發(fā)沸石成劣為腫Na殘+藝或掩NH峽4+誤型，糖對煌Zn及2+跪的吸附容量將伏有很大提高。春置將殺2踐0旅—欲5汗0創(chuàng)目的斜發(fā)沸石柳經(jīng)過化學(xué)前處嫌理，改陷為扯Na咽+引型呢NH給4+枝型沸石，可對后各種金屬離子節(jié)有良好的吸附絹性能，鈉型斜熄發(fā)沸石對重金寸屬離子的交換攤順序燥為勾Pb沒2+陡>Cu擋2+欲>Ca譯2+兄,鷹利用斜發(fā)沸石兔吸附處理重金勻?qū)購U水已在廈苗門格瑞空氣水滲處理技術(shù)研究柔成功經(jīng)驗的基借礎(chǔ)上并制造出星定型設(shè)備，在瘦六家企業(yè)先后播得以應(yīng)用，它小作為膜分離系精統(tǒng)前置處理器舅，進行電鍍廢累水同步深度處查理，得以成為拔再生利用的可健能。不但可作琴為電鍍漂洗水臥，還可作為電產(chǎn)鍍槽液配液用銅水。上海杜行完電鍍有限公司顛是美國通用公非司趁（拿G彩E憐）幼的悄OE厭M莊生產(chǎn)廠，生產(chǎn)飽工藝要求嚴(yán)，敞質(zhì)量要求高，斧過去因水問題劇引起質(zhì)量的瑕跌疵，其合格率捧僅擴為濱68將%蛾。經(jīng)改造后的鳴再生利用水直燒接在線回用汪480m插3響/移d殃設(shè)備運泄行進1逝8粱個月，產(chǎn)品合菌格率提高遣到憑95勸%編以上，而污泥久量僅為傳統(tǒng)工睬藝的化學(xué)法處柱理壓的虜5%--10災(zāi)%頓（運行究近懸2物年至今未取運居過）。矮愛詞3惡、麥飯石吸附即的基本原理穗麥飯石的仁礦物組分主要趣有石英、長石荒、黑云母、磁惱鐵石、高齡石摟和蒙托石等，樂主要化學(xué)組分癥為栽SiO磨2番63.14%亂;Al拳2裝O私3姨13.82%竄,Fe齊2抽O沖3捎4.69%,條CaO2.2脹4%MgO躁2.02%,冶K納2榆O5.08%肝,Na本2膏O2.24%匹,您麥飯石對重金法屬離子的吸附友作用主要表征術(shù)為離子交換和拍表面絡(luò)合物吸債附。矮泳用仙8噴0菜目麥飯石吸附璃處理電鍍廢水沾去除重金屬離貼子，在不同浙的粗p紛H艘條件下吸附率臥不同榮。環(huán)pH<忌4釣時吸附率低，牧在寺pH=4.汽5妻—鳳8.尊8揪之間對重金屬代離子吸附率可負達紹到嶺80鳳%漠，歲對貧Pb曠2+末,Cu書2+幣吸附可達某到磨95淺%夠以上，從現(xiàn)有份的工程案例的秒運行結(jié)果來看肌，吸附順序為將：林Pb槐2+榨>Cu饑2迷>Zn跟2+暴>Ca毯2+草.仰猴計4悅、巧KD清F籃的作用機理蝴頑困KD沸F布是一種高純度棄的銅鋅合金顆鴿粒，它通過微氧電化學(xué)還原反豬應(yīng)，在水中具團有強大的反應(yīng)積能力和極快的午反應(yīng)速度，可鈴去除水跳中蟲99動%接的余氯和水中艷鉛、汞、鎳、擱鉻等金屬離子淋及其他化合物祥。描初（咬1姜）去除余氯灑由銅鋅合火金組成的兩個梁不同的合金載許體，為陽極的黨鋅在含鋅廢水廈中失去電子，則為陰極的銅發(fā)虹生游離氯的還駁原反應(yīng)，水為患溶劑和余氯發(fā)為生反應(yīng)，生成扁氫離子、氫氧佳根離子和氯離企子，反應(yīng)式為詳：作塵馳Zn+H體OCl+智H吵2鐮O+2e咸-別→卵Zn掩2+撕+Cl闖-浮+H局+澆+2OH畫-代耳臘挨水中其它的氧諒化劑如臭氧、忌溴、碘等擇與姨KD茂F欺接觸后也有類櫻似氧化還原反徹應(yīng)，所以可以籌實現(xiàn)去除余氯貴。芽做（暢2坡）去除重金屬柱利瞎KD璃F類是通過置換反住應(yīng)，物理和化移學(xué)吸附來完成肯的。其去除重縫金屬的機理：領(lǐng)當(dāng)廢水進入裝行置后，通過容湯器設(shè)備，金屬沸離子吸附趕于劑KD犁F警介質(zhì)表面并與挑其產(chǎn)生反應(yīng)被準(zhǔn)吸附要在材KD盾F胃表面或進報入窄KD灰F栽晶格，從而使耐有毒重金屬佩與雁KD亦F狼結(jié)合，如：水革中溶解的鉛離喝子還原成不溶碌性的鉛原子被秒吸附，又如汞噸離子漲與憶KD迷F吸反應(yīng)時，通敗過組X磁射線衍射研究辜，發(fā)現(xiàn)汞的去互除是形成儀銅觸-袖汞合金。在處委理電鍍廢水中場，茶KD匯F系有著很好作用鑼。運拌用滲KD她F班處理電鍍廢水晉已在上海杜行裂電鍍有限公司榆獲得成功實踐籠，述將羞KD撐F拋裝置與活性炭侵、斜發(fā)沸石、威麥飯石等組合雙，建立一個完央整的電鍍廢水刑前置預(yù)處理裝煎置，粘經(jīng)章PL奴C普控制，使各系扭統(tǒng)切換和偶合陜運行狀態(tài)。杰條哄5就、在線連鎖運葉行過程控制媽流程圖如瓣下：鍋將生產(chǎn)線濱破氰廢水導(dǎo)流企至電鍍酸性廢攜水池，其它鍍擠種綜合廢水收端集槽，鳳使滔p筒H巾值提高城到脫6.憶5燃以上，必要時辭以抖NaOH(3燦0%)俱2.0g奇/飛L繭在線計量加藥薪。由于電鍍廢查水舒p巾H泰不穩(wěn)定且波動菌較大，電鍍線傷前處理酸洗廢件水在換槽液時居全部放流，會噸導(dǎo)致綜合廢水模收集槽例批五p孝H糖陡然下降間（敵p堡H枯有時僅呀在異1.偷8浸左右）。此種創(chuàng)廢水若進入膜伙分離系統(tǒng)，顯槳然不符合膜技肉術(shù)要求，如果介要按過去化學(xué)坑法處理則要大腸量投宿加乘NaO妖H驚和化學(xué)沉淀劑扎，污泥量則大鑼量生成，會造茫成處理成本增牽大。根據(jù)中試你和實際工程應(yīng)魚用結(jié)果譯，甩p洞H請值敵在腹6.著5厭左右時，基本貌不產(chǎn)生沉淀物挺，這樣既消減怒了污泥量又滿侍足了膜分離系踢統(tǒng)的進水要求勢。仙電鍍綜合捏廢水瞧經(jīng)瘋DM霸F任、玻AC奴F燭、兄KD臉F自、盈M涉F朱漸進過濾后進絲入彈U訊F伯、缺NF/R殲O星膜分離系統(tǒng)，拳產(chǎn)薄水否p句H勸值呈中性時送招電鍍生產(chǎn)線或收入清水池備用民。膜分離系統(tǒng)蒼排放的濃水再淘進入一步法反慚應(yīng)分離裝置，陰清液循環(huán)進入非綜合廢水池，偉少量的污泥經(jīng)世離心脫水器定歪時作干渣收集愁，脫水也同樣予流至綜合廢水緞池，以實現(xiàn)循食環(huán)利用水資源梯，最大可能實辣現(xiàn)廢水利用和悉零排放。結(jié)論：弄技術(shù)與創(chuàng)疾新決定于思想偽觀念。本文是詠作者從實際出掩發(fā)，著重工程列技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域嘩的電鍍廢水處舟理與再利用，飾它還涉及到更捕多的應(yīng)用領(lǐng)域日，如：造紙、筋印染、化工等聲更多的應(yīng)用領(lǐng)鳴域。以膜分離陣技術(shù)為核心的疏廢水處理工程姐，是必先解決喊廢水處理系統(tǒng)嘴問題；是必先柴解決膜分離系寇統(tǒng)進語水航p齡H竭、弟S穴S客、線SD念I(lǐng)布、游離氯問題瞧；是必先考慮您過濾分離介質(zhì)冊技術(shù)選型要求滾。本文是在通腥過上杜行電鍍叼有限公司、江厘陰雪佛罐件有劣限公司、湖州飛科信工程材料桃有限公司、廈部門康盛鴻電鍍戚有限公司等六才家實際應(yīng)用結(jié)飄果得出的，廢懸水循環(huán)利用的欺水質(zhì)都優(yōu)于市喂政自來水標(biāo)準(zhǔn)連要求，某些指坐標(biāo)接近或達到坊純水標(biāo)準(zhǔn)。因沈此，經(jīng)改良的謀多介質(zhì)電鍍廢栽水前置預(yù)處理鏈器與膜分離技訓(xùn)術(shù)相結(jié)合，不總僅僅只是處理串普通水源，同脾樣可以在工業(yè)猾領(lǐng)域廣泛應(yīng)用竹，在城市污水擊深度處理中應(yīng)毯