絮凝沉淀—微滤膜过滤组合工艺去除电镀废水中铜和镍的研究

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镀铜和镀镍是电镀工艺中应用较多的两个镀种,电镀废水中铜和镍的比例可达到约40%,而且铜和镍在一定的条件下对环境存在着直接或潜在的危害,所以铜和镍的污染和治理是不容忽视的。通常电镀废水中铜和镍都被归于“其他重金属废水”一起综合处理,不仅处理效率不高而且存在污泥量大、产生二次污染、综合成本高等问题。此处采用絮凝-微滤膜过滤组合工艺处理电镀废水,并对影响该组合工艺的各因素进行实验研究。通过混凝实验得出FeSO4和PAC(聚合氯化铝)絮凝的最佳工艺条件分别为:室温条件下,分别在投加15、12.5mg/L和12.5、7.5mg/L时,Cu2+、Ni2+去除率达到各自最大值99.60%、93.13%和99.80%、92.02%;对Cu2+、Ni2+絮凝的最佳pH值分别为8.5、9.6和8.5、9.5;搅拌条件分别为快速400r/min搅拌30s,中速100r/min搅拌10min,慢速50r/min搅拌15min和快速500r/min搅拌30s,中速150r/min搅拌5min,慢速90r/min搅拌10min;两者絮凝效果受废水浓度影响较小,当废水初始浓度升高时,也需要相应提高絮凝剂浓度,以提高单位浓度的重金属离子去除率;沉淀时间选3040min为宜。微滤膜过滤的最佳工艺参数为:室温条件下,操作压力为0.1MPa,废水初始通量为12L/m2·h,曝气量0.5m3/h;对含有0.51.0g/L污泥的混浊液过滤效果较佳,运行稳定后通量可保持在11 L/m2·h左右;在较低浓度范围内(100mg/L以下),膜的截留效率不受进水浓度的影响;FeSO4絮凝作为电镀废水预处理效果较佳,不仅有助于提高膜的截留率,而且还可以减缓膜衰减速度。另外,实验发现FeSO4絮凝-微滤膜过滤组合工艺对膜造成的污染较小,而且容易清洗。混合清洗的通量恢复率在98%左右,单一的物理清洗对其通量恢复为93.52%,而单一的酸洗浸泡因为会在一定程度上增加溶液中Cl-以及Ca2+、Mg2+等无机盐离子而降低清洗效果,此处选择物理、化学混合清洗方法清洗。通过对常州西林电镀有限公司的综合电镀废水进行试验,结果表明FeSO4絮凝-微滤膜过滤组合工艺在处理过程中运行稳定,出水pH值在8.0~8.5左右,出水中Cu和Ni浓度平均为0.152、0.875mg/L,低于国家一级排放标准要求(要求浓度分别低于0.5、1.0mg/L),Zn、Fe、Al以及Cd、Mn等微量金属的浓度均低于国家一级排放标准要求(GB 8978-1996污水综合排放标准),对COD、色度的去除平均为43.04%、48.96%。
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