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【簡(jiǎn)介】
中凱化學(xué)（大連）有限公司
摘要：超濾技術(shù)在電鍍行業(yè)廢水回用處理上逐漸得到廣泛的應(yīng)用，并取得了實(shí)踐成果，是電鍍企業(yè)實(shí)現(xiàn)電鍍廢水循環(huán)利用、清潔生產(chǎn)的有效手段，具有廣闊的發(fā)展前景。這種處理方法取代傳統(tǒng)的反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理，具有更高的過(guò)濾精度，保證了反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)同時(shí)延長(zhǎng)反滲透的使用壽命。
關(guān)鍵詞：電鍍；中水回用；超濾
2008年8月1日我國(guó)開(kāi)始實(shí)施國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900-2008），經(jīng)過(guò)兩年多的實(shí)施，所有的電鍍企業(yè)將于2010年7月1日?qǐng)?zhí)行《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，電鍍廢水處理經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)的方法處理很難達(dá)到新的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電鍍廢水進(jìn)行深度處理或者尋求新的處理工藝已經(jīng)成為各電鍍廠家必須面對(duì)的難題。超濾+反滲透膜法處理電鍍中水，既可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)又可以實(shí)現(xiàn)中水回用。
一、工程案例
大連某電子產(chǎn)生電鍍廢水，設(shè)計(jì)超濾系統(tǒng)的產(chǎn)水量50T/H，產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到SDI≤5，濁度<0.2NTU。該電鍍廢水處理工程由大連某水處理設(shè)備有限公司承建，采用UF+RO膜法對(duì)電鍍中水進(jìn)行處理。 該工藝流程核心是反滲透（RO）處理單元，該單元的處理原理是在壓力的驅(qū)動(dòng)下，使廢水中的水從反滲透膜中透過(guò)成為可回用的水。為減輕反滲透單元的處理壓力，在反滲透處理前增加了超濾單元，超濾能截留0.002～0.1微米的顆粒和雜質(zhì)，有效阻擋住膠體、蛋白質(zhì)、微生物和大分子有機(jī)物。為了避免廢水中所含的雜質(zhì)污染超濾膜元件，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和膜元件的使用壽命，必須對(duì)進(jìn)水進(jìn)行有效的預(yù)處理。因此，處理系統(tǒng)增加了疊片過(guò)濾器、石英砂過(guò)濾器、袋式過(guò)濾器等預(yù)處理單元，并適當(dāng)投加了阻垢劑、消毒劑、除氯劑。
二、超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)
經(jīng)過(guò)破氰和沉淀的原水水質(zhì)為pH:5.95-6.81；濁度:10NTU；SS:40mg/l，該水質(zhì)超過(guò)超濾系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，必須經(jīng)過(guò)預(yù)處理，使SS值降至30mg/L以下的水平；進(jìn)水中會(huì)殘留有少量的膠體顆粒，對(duì)超濾膜和RO膜造成嚴(yán)重的堵塞，必須通過(guò)預(yù)處理將這些膠體去除；由于廢水處理中加入了酸、堿、鹽等化學(xué)藥劑，因此，回用進(jìn)水中所含的金屬離子較多，電導(dǎo)率也會(huì)較高，若所加的是石灰或鈣鹽，則回用處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象。針對(duì)以上進(jìn)水水質(zhì)的特點(diǎn)，超濾系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)必須采取有效的預(yù)處理措施，才能保證取得良好的處理效果，并能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。袋式過(guò)濾器可以過(guò)濾去除廢水中的一些細(xì)小顆粒物，可防止這些顆粒物在泵的加速作用下?lián)舸┠ぴ斐蛇^(guò)濾時(shí)膜組件的泄漏。
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用AQU-200-H-100K型號(hào)超濾膜作為本分離系統(tǒng)的核心處理部件，AQU-200-H-100K超濾膜采用材質(zhì)為改性PVC的中空纖維。在設(shè)計(jì)上，根據(jù)產(chǎn)水流量、回收率以及產(chǎn)水水質(zhì)，確定系統(tǒng)串聯(lián)元件數(shù)、段數(shù)及級(jí)數(shù)。為保證產(chǎn)水水質(zhì)以及延長(zhǎng)膜元件的使用壽命，設(shè)計(jì)過(guò)水通量比膜元件的額定過(guò)水通量要低20%～30%。雖然首次的投資會(huì)稍高，但卻能保證膜處理系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行，并降低運(yùn)行費(fèi)用。本工程實(shí)例中，單支超濾膜產(chǎn)水量為1.53T/H，共需要36支AQU200-H-100K超濾膜。為保證超濾系統(tǒng)的布水均勻，長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行及降低超濾清洗和反洗設(shè)備的投入，設(shè)計(jì)2套超濾系統(tǒng)，每套超濾系統(tǒng)18支超濾膜，背靠背安裝在機(jī)架上。
超濾膜在使用的過(guò)程中，為了保障超濾系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，需配置反洗裝置和化學(xué)清洗裝置來(lái)去除污染物，消除污染物對(duì)膜組件的影響。采用頻繁的反洗方式，單獨(dú)設(shè)置反洗水泵，反洗水泵參數(shù)：流量，膜元件反洗通量按200L/（m2·h），折合成膜組件流量在單套裝置組件數(shù)量即可獲得；揚(yáng)程，考慮管路損失，在滿足流量要求下，一般控制反洗揚(yáng)程25m水柱；泵材質(zhì)，過(guò)流部分不銹鋼。反洗泵流量為92m3/h，揚(yáng)程25m水柱。超濾化學(xué)清洗時(shí)調(diào)節(jié)并穩(wěn)定壓力至0.1MPa，進(jìn)行循環(huán)酸洗20-30分鐘，清洗通量為為100L/（m2·h），折合成單套膜組件流量，則清洗泵流量為46m3/h，揚(yáng)程20m水柱。
三、超濾運(yùn)行狀況管理及評(píng)價(jià)
超濾膜處理系統(tǒng)的控制參數(shù)主要有：溫度、濁度、pH、壓力、流量等。特別是進(jìn)出水壓力、流量這兩個(gè)參數(shù)能及時(shí)反映膜元件的處理狀況，判別是否有故障問(wèn)題，以便及時(shí)采取措施解決。一般來(lái)說(shuō)，膜處理系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)產(chǎn)水量下降、壓降增加的現(xiàn)象，造成以上現(xiàn)象的原因主要有污堵、氧化破壞、泄漏等，可采取清洗、消毒、維修、更換超濾膜件等措施解決。平時(shí)做好日常的運(yùn)行記錄，掌握膜處理系統(tǒng)運(yùn)行的規(guī)律，將系統(tǒng)調(diào)整在最佳的運(yùn)行狀態(tài)，并能及時(shí)采取預(yù)防性的維護(hù)，防止發(fā)生重大問(wèn)題而影響生產(chǎn)。
采用超濾作為反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理，UF+RO膜處理系統(tǒng)至今一直保持穩(wěn)定運(yùn)行，效果良好。超濾系統(tǒng)運(yùn)行狀況：產(chǎn)水SDI絕大部分時(shí)間在2.5以下，濁度在0.2NTU以下；在兩個(gè)多月的時(shí)間里，在沒(méi)有進(jìn)行化學(xué)清洗的情況下，超濾跨膜壓差保持穩(wěn)定，表明膜工況良好。
四、結(jié)語(yǔ)
本工程案例中，AQUCELL超濾膜有效去除原水中的各種細(xì)菌、微生物以及一些大分子的有機(jī)物和水中所有不溶解性的膠體等，使處理出水濁度≤0.2NTU、SDI≤3，有效的延長(zhǎng)了后續(xù)反滲透膜的使用壽命，減少反滲透膜清洗周期，減少反滲透膜阻垢劑、殺菌劑等的用量，降低反滲透系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高反滲透膜的出水通量。這種方法具有諸多優(yōu)點(diǎn)。
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