膜分离技术在工业废水再生回用中的应用

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1、膜集成技术在工业废水回用中的应用杭州水处理技术研究开发中心，杭州310012摘要：本文介绍了膜集成技术在工业废水再生回用中的新进展，分析已开发成功的典型项目的运行特点和优势。通过膜技术用于工业废水处理中，回用水质完全符合生产工艺的要求，有利于大大降低工业生产的污染物排放量，促进环境保护和工业生产的可持续发展。关键词：膜集成技术，工业废水，再生回用1、前言随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。废水的有效回用不仅能减少排放，而且能大大减轻对水体的污染，以“超滤/电渗析/反渗透/纳滤

2、”为核心的膜集成技术具有流程短、占地小、全自动操作、药剂费用低、处理后回用水质稳定，可循环或降级循环使用，实现了废水零排放等优点。是一项具有明显经济效益及社会效益的环保技术。传统的水处理方法无法满足以再生回用为目的的污水深度处理的要求，必须依靠与膜技术的组合与集成。应用于污水资源化的膜技术有微滤、超滤、反渗透、纳滤及膜生物反应器等。超滤、微滤技术中超滤膜能够分离溶解性的高分子物质，微滤膜能够分离所有悬浮微粒。在污水处理过程中，超滤、微滤膜都被用来去除悬浮固体、细菌、病毒。超滤、微滤过程可以单独作为三级处理，生产高质量的回用中水；将超滤、

3、微滤过程与活性污泥处理技术相结合，形成了膜生物反应器（MBR）技术。超滤、微滤与反渗透、纳滤相结合的膜组合工艺，可以生产质量不低于新鲜水的回用再生水。采用超滤、微滤过程作为反渗透、纳滤的前处理工艺，可以大大提高反渗透、纳滤膜的工作效率和使用寿命。同时，膜分离法作为不受水质变动影响且可去除可溶解成分的下水高度处理法已逐渐进入实用化阶段。美国的做法很有代表性。在污水三级处理后增加高级深度处理，经上述三级处理后的出水，采用微滤膜过滤和反渗透膜处理的方法，这是目前较为成熟并已进入应用阶段的工艺技术，处理后的出水水质可达到饮用水标准，目前多用于补

4、充作为饮用水水源的地面水或地下水。在近几年的研究开发中已应用于冶金、化工、造纸、印染及食品等工业领域，取得了重大突破，显示了膜集成工艺在工业废水回用中的优势地位。我中心拥有了具有国际先进水平的膜法电镀工业废水再生回用技术、大豆蛋白工业废水再生回用技术和电子工业废水再生回用技术等膜法废水资源化技术，已引起电镀、电子和食品等行业的广泛关注，并得到了迅速推广。造纸、印染等工业废水资源化技术也已成为水中心的一个主要的新的经济增长点。本文重点介绍膜集成技术在工业废水回用中的应用工程实例。112、膜集成技术在电镀废水处理中的应用电镀废水含有大量重金

5、属离子、少量有机物等杂质。对含有毒性而又不易生物降解的物质，包括重金属、有毒化合物和不易被生物降解的有机化合物等，应与其他废水分流，尽量减少流失量,以提高它的回用价值。杭州水处理中心已在长沙力元、南孚电池、宁波科宁达、宁波光华电池、江南电镀中心等项目中采用膜集成技术回收废水中的镍、铜等重金属，并将透过水回用于电镀生产工艺中，以长沙力元、南孚项目和江南电镀为例介绍回用情况。2.1长沙力元废水回用项目长沙力元公司是我国电镀泡沫镍的主要生产基地，每小时排出50m3电镀镍漂洗水，镍含量为100～200mg/l，本工程采用三级浓缩，一级纳滤浓缩十

6、倍，二级反渗透膜浓缩5倍，第三级海水膜浓缩2倍以上，总浓缩倍数为100倍。工艺流程简图如下：图1：长沙力元工艺流程简图本工艺的特点：镀镍漂洗废水中原盐份量较多，为提高回收的镍资源的纯度，首先采用纳滤膜去掉废水中一价钠盐，再经二段反渗透高压浓缩，连续获得含一价钠盐较少的二价重金属离子，浓缩后的镍离子浓度可达到20g/l，可直接回用于电镀槽中，也可蒸发结晶得硫酸镍产品。而透过水可再经二级反渗透工艺达到回用水要求，连续性较好地实现电镀镍漂洗废水的资源化。本项目自2001年起运行至今已有6年多，稳定可靠的运行，为企业带来显著的经济效益。2.2南

7、孚电池项目废水回用南孚电池企业对电镀镍废水进行回收利用，废水中的污染物主要是二价重金属镍，约200－300mg/l，PH＝5~6，采用膜分离回收镍。不但可以减少污染物排放，还可以回收镍产生效益，变废为宝，每年回收镍值112万元左右。工艺流程示意图如下：镀镍漂洗废水→原水箱→预处理系统→一级反渗透→二级反渗透回用至电镀槽(［Ni2+］≥20g/l)←纳滤浓缩系统回用至生产(电导率≤10μs/cm)图2：南孚电池工艺流程简图11本工艺的特点：设计两级反渗透工艺达到回用水要求，回用镍的质量由于选用了纳滤膜而提高了纯度。为达到高浓缩倍数下膜运行

8、的稳定性，设计内循环与外循环相结合，连续运行和间断运行相结合，工艺灵活先进，设备维护简单，自动化程度高，由于经过两级反渗透膜处理，其回用水的纯度高，本工艺能较理想的实现中小型电镀镍漂洗废水的资源化。本工程实