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随着国家大力推进清洁生产和环境友好型社会的建设,电镀废水的资源回收利用成为一种必然趋势。传统的混凝沉淀—反渗透(RO)组合工艺虽然有效地实现了重金属的去除和水回用,但运行过程中产生大量的电镀污泥,含水量高且含有未反应的药剂,处理处置费用较高,重金属很难回收。为此本论文提出诱导结晶—RO组合工艺。以电镀厂实际废水为水源进行中试研究。对诱导结晶工艺操作参数进行了优化,在此基础上对工艺整体长期运行效果进行考察,并对工艺中反渗透膜可能存在的重金属结垢污染进行了小试研究。 诱导结晶和砂滤单元连续运行结果表明:诱导结晶、砂滤单元处理后多种重金属离子(铜、镍、铬)浓度均低于国家排放标准,可直接排放。当原水中铜、镍、铬离子平均浓度分别为31.73mg/L、27.23mg/L、195mg/L时,平均出水浓度分别为0.33mg/L、0.34mg/L、0.78mg/L。其中诱导结晶单元对重金属离子平均去除率为88%、86%、85%,砂滤单元可进一步去除剩余重金属离子。 对诱导结晶单元的研究结果表明:采用粉砂做外加晶种,粉砂填充高度为60cm、水力负荷为13 m3/(m2·h)、系统pH值维持在9.0-9.5、[CO32-]:[重金属]投加摩尔比为3:1、药剂投加方式为三点等量投加时,诱导结晶效果最佳,铜、镍、铬离子的去除率均在80%以上。诱导结晶法运行成本比混凝沉淀法节省1.07元/m3。 对反渗透系统的连续运行结果表明:诱导结晶-砂滤出水经微滤、超滤预处理后,各项污染物指标均达到反渗透进水要求。反渗透出水平均浊度为0.16NTU、总溶解性固体平均浓度为113mg/L、电导率平均为123μs/cm、重金属离子含量均在0.1mg/L以下、TOC、UV254无法检出。反渗透产品水各项指标均达到回用水水质标准的要求,可以直接作为镀件漂洗水进行回用。 反渗透膜污染小试研究表明:随着系统操作压力、料液中铜离子浓度的提高,膜通量衰减率增大,膜污染程度不断加重;当料液中含有铜离子时,加入碳酸根离子,会导致膜通量急剧下降,并且随着碳酸根离子浓度的增加,膜污染程度不断加重;当料液中存在20mg/L铜离子和60mg/L碳酸根离子时,钙离子的加入对膜污染的影响不显著。进水pH在偏酸性时,重金属污染程度较低。 诱导结晶—RO组合工艺过程无污泥产生,结晶颗粒含水率低,重金属富集程度高,有利于重金属回收利用,运行成本低于混凝沉淀工艺。具有较好的应用前景。