反渗透膜处理镀镍废水工艺设计

反渗透膜技术处理含镍废水

摘要:建立24m'/d电镀镶漂洗水膜法闭路循环回收系统，采用两级反渗透(RO)膜分离技术对电镀废水浓缩50倍以上，23.6m'/d透过液回用到电镀生产线作为漂洗用水，浓缩液再用蒸发器进一步浓缩后直接回到镀槽，废水处理实现闭路循环。从2005年4月到2007年4月，共运行了2年，整个系统运行良好。通过回用水和回收镍等资源，产生较显著的经济、社会和环境效益，实现清洁生产，基本上实现了电镀含镍废水的零排放。

关健询:电镀含镶废水;反渗透膜分离技术;回用水;回收镍

一．电镀

电镀是利用化学或电化学的方法对金属和非目前，电镀废水的治理把握住无害化的原则，金属表面进行装饰、防护及获取某些新性能的一种但是如何更好地实现电镀废水的资源化，回收利用工艺过程，在工业上通用性强，使用面广，几乎所有有用资源，国内外学者进行了广泛深入的研究。本的工业部门( 如机械、机电、交通、电子、仪表、纺织、文重点对各种处理技术进行较为详细的分析，对螯轻工等) 都有电镀厂( 车间) 。但由于电镀厂分散而合沉淀法和NMSTA 天然矿物污水处理剂在电镀废面广，镀件功能要求各异，镀种、镀液组分、操作方水治理中的应用进行了简单介绍，并结合新的排放式及工艺条件等种类繁多，相应带入电镀废水中的标准，对电镀废水处理技术的发展趋向进行展望。

二. 电镀废水来源及特点

电镀废水水质成分不易控制，常见的铬、铜、镍、锌、锡、铅、镉及铁等各种重金

属离子危害性更大，因此被列为当今全球三大污一般的电镀生产工艺由前处理、电镀和后处理工艺三部分组成，每个工艺一定程度上都有废水产生，其中，电

镀生产过程中的镀件漂洗废水是电镀废水的主要来源之一，约占车间废水排放

量的80%以上，废水中大部分的污染物质是由镀件表面的附着液在漂洗时带

入的; 镀液过滤废水是指在镀液过滤过程中，滴漏的镀液以及在过滤前后冲洗

过滤机、过滤介质或镀槽等的排放水; 废镀液包括清理镀槽时排出的残液、老化报废的镀液、退镀液和受污染严重的废弃槽液等。这部分废液的浓度很高，如果直接排放，则环境污染更为严重。因管理不善产生电镀车间“跑、冒、滴、漏”废水一般与冲刷设备、地坪等冲洗废水一并考虑处理; 另外，化验用水主要包括电镀工艺分析和废水、废气检测等化验分析用水，其水量不大，但成分较复杂，一般排入电镀混合废水系统进行统一处理后排析放[1]。

电镀废水成分复杂，除含氰废水和酸碱废水外，还含有铬、镍、镉等多种重金属，同时，废水中还含有相当数量的添加剂、光亮剂等有机化合物，例如各型表面活性剂、EDTA、柠檬酸、酒石酸、乙醇胺、乙二醇、硫脲、苯磺酸、香豆素及丁炔二醇等。这些物质进入环境，必定会对人类健康及生态环境产生严重的危害[2]。

三. 电镀废水的危害

电镀废水中的污染物较为复杂，水质成分不易控制，但总的来讲，可分为重金属离子废水、酸碱废水及含油脂类废水等，表现的成分却常常是同时含有多种污染物。其中有毒有害的物质有镉、铅、铬、镍、锡、锌、酸、碱、悬浮物、石油类物质、含氮化合物、表而活性剂及磷酸盐等[3]。另外目前采用氰化电镀工艺的厂家，其电镀废水中含有大量的氰化物。

电镀废水未经处理排放，会污染饮用水和工业用水，对生态环境产生危害; 酸碱废水会破坏水中微生物的生存环境，影响正常水源的酸碱度; 含氰废水毒性很大，微量就能致人死亡; 重金属离子属于致癌、致畸或致突变的剧毒物质，如果大量含有重金属离子的电镀废水不经处理直接排放，会通过食物链，在人体内富集而导致严重的健康问题，其中铬、镉和铜可导致肺癌; Cr( Ⅳ) 的毒性较镉次之，但人体若大量摄入能够引起急性中毒，长期摄入也能引起慢性中毒; 镍和铅在人体内有蓄积作用，长期摄入会引起慢性中毒。镉、铬、铅及铝四种物质均为国家一类有害物质，铜、锌毒性相对较小，是国家二类有害物质。日本震惊世界的水俣病和骨痛病就分别由重金属汞和镉引起的[4]; 有机物( 氨氮、磷酸盐等) 进入水体会引起富营养化，导致水中生物大量死亡。氰化物是剧毒物质，最高允许排放质量浓度为0．3mg /L[5]，氰化物中毒治愈后，

还可能发生神经系统后遗症。

四. 电镀废水处理现状

1.化学法

化学法是借氧化还原反应或中和沉淀反应将 有毒有害的物质分解为无毒、无

害的物质或将重金 属经沉淀和上浮法从废水中除去。化学法处理电 镀废水，

是目前国内外应用最广泛的电镀废水处理 方法，技术上较为成熟。

化学法包括化学还原法，氧化破氰法，沉淀法 等，是一种传统和应用广泛

的处理电镀废水方法， 具有投资少、处理成本低、操作容易掌握等特点，能承

受大水量和高浓度负荷冲击，可适用各类电镀废水治理[6]。

电镀废水的治理在国内外普遍受到重视 ,对电镀废水治理方法和工艺的研究

也很多。我国家目前法、蒸发浓缩法、电解法、离子交换法、吸附法、膜分法等。从

近几十年的国内外电镀废水处理技术发展趋势来看 , 电镀废水有 80 %采用化学法

处理, 化学法处理电镀废水, 是目前国内外应用最广泛的电镀废水处理技术 , 技

术上较为成熟。 化学法包括沉淀法、氧化还原法、铁氧体法等, 是一种传统和应用

广泛的处理电镀废水方法[7]。

2.含氰废水的处理

氯系处理法分为 2 个阶段 :第 1 阶段是将氰化，毒性小得多;第 2 阶段是将氰酸

盐进 —步氧化分解成二氧化碳和氮气。氯系处理含氰废水的氧化剂为液氯、次氯

酸钠、二氧化氯等。在去除氰的同时利用氧化还原原理, 还可除去水中的部分阴离

子, 如-2S 丶32-SO 丶-3NO 和部分阳离子 , 如+2e F 丶+2n M 丶+2i N 。一级将氰氧

化 CNO - , 第二级再将 CNO - 氧化为，CO2 和 N2 。 由于第二阶段反应慢 , 需要

加入亚铜离子作为催化剂。臭氧处理含氰废水, 处理水质好 , 不存在氯氧化法的余

氯问题 , 污泥少 , 但电耗大 , 设备投资高 , 工程实际应用较少

[8]。

3.含铬废水处理

含铬废水的处理方法有铁氧体法、亚硫酸盐还 原法、硫酸亚铁-石灰法等。

1)铁氧体法 铁氧体法处理含铬废水是向废水中投加硫酸亚

铁, 使废水中的六价铬还原成三价铬, 然后投碱调整 废水 pH 值 , 使废水中