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摘要：受污染的金属废水中含有大量有毒有害物质，其中含有大量重金属，直接处置会对环境造成极大污染。同时，随着两高司法解释的引入，金属处理企业自然犯罪的门槛有所降低。 为了减轻重金属排放的负担，并在一定程度上降低法律风险，企业需要引入现代化的废水处理和回收方法。基于此，本文对金属过度净化深度废水处理系统的选型过程进行了分析和探讨。
关键词：金属表面;处理废水;深度处理;工艺选择
引言
在工业制造过程中，金属表面常进行酸洗、磷化、钝化、电镀、阳极氧化等处理，使金属表面具有特殊的结构，满足工业产品的各种需要。金属表面处理过程往往伴随着工业废水的形成，主要由各种重金属、氨氮、总磷、油类、SS、COD等污染物组成。由于我国排放标准的不断提高和完全流出控制的需要，传统的处理程序已不能满足新的排放要求，因此需要改进废水处理。
1 金属表面处理行业废水排放要求
近年来，国家和地方政府颁布了严格的指导方针，将废水排放到金属处理厂。例如，2015年广东省公布了电镀污染物排放标准（DB441597-2015），其强度高于国家电镀污染物排放标准（GB21900-2008）。近年来，江苏省甚至要求新建工厂在重金属以外的污染物中使用A级城市污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002），这是历史上最严格的标准。此外，除了限制排放元素的浓度外，还建立了单位产量的吸力控制能力，以及废水排放量。这意味着通过严格控制污染水中污染物的流动，污染必须得到控制。这一系列标准的实施，迫使生产企业按照排放标准对废水进行彻底净化和回用，
2. 金属表面处理废水的深度处理工艺
常见废水金属处理传统方法通常使用化学沉淀、混凝沉淀、化学中和等方法。清洗过程简单，不能去除所有杂质，处理效率低，废水难以达到目前的水平级别。为此，有必要对采用上述方法处理的废水进行额外处理，以确保符合清洁水的排放和回用标准。下面是对一些最广泛使用的处理技术的介绍。
2. 1 反渗透法
反渗透技术以压差为驱动力将溶剂与溶液分离。在这个阶段，与反渗透膜相关的头过机理还没有精确建立，因此，仍然使用选择性吸附和毛细管流动方法。该理论主要基于吉布斯吸附方法，膜的表面在某种程度上具有亲水性，因此您可以吸收水分子以排斥盐分。由于压力，一层淡水不断流入渗透膜，返回毛细管，最终达到去除水中盐分的有效效果。今天，反渗透技术早在不锈钢水的处理中使用，并开始应用于不锈钢污染物的处理。反渗透不引起相变，使用方便，整体稳定性高，功耗低。但是，需要高压设备，膜表面也容易受到污染，以及膜分离技术的作用。这项技术本身不够可靠，需要转向其他分离技术。因此，该工艺必须不断发展，以确保加工过程的全部效率，即加工过程中获得的部分浓缩液可以回收利用，而产生的部分稀释液可以在生产过程中重复使用。
2 . 2 离子交换法
如果在处理金属表面时使用离子交换法净化污染水，就要了解需要交换的东西，即离子交换剂和污染水。它们之间进行交换后，可以有效去除污水中的铁离子，采用离子交换净化废水，金属回收率可控制在≥97%，自动化操作方便。但是，树脂容易氧化并被有机物污染，因此这种处理对污染水的预净化提出了很高的要求。另外，吸附7～8次后树脂加工量会分别下降，此时需要更换树脂，导致运行成本较高。
2 . 3 吸附法
吸附法是指利用物体本身的大量通道和孔洞，创造一个大面积的具有很高的吸引和污染潜力的区域，以达到清洁的效果。废水处理金属在进行吸附处理时，通常需要选择独特的吸附性质结构，以去除污染水中的重金属离子等杂质。随着实际使用，吸附材料往往以改性方式获得，同时，吸附效果还取决于pH值、温度和时间。例如，在考察OTAC转化沸石Cr（VI）在污染水中的吸附特性时，发现转化沸石的比表面积增加了一倍多，pH值越低，温度越高，吸附量越大。吸附时间越长越好，因为当吸附量已经满负荷时，随着吸附时间的增加，会发生解吸。因此，正确的吸附时间参数应通过试验确定。吸附法最适用于轻度污染废水的深度净化，但吸附物需要进一步处理。此外，吸附材料需要经常更换，吸附的完整持续时间难以确定。
2 . 4 生物技术
在金属表面处理中处理污染水时，如果采用生物处理方法，则需要了解净化系统和此过程的净化过程。在生物处理过程中，最常用的处理材料是由具有特定化学结构的物质人工诱导驯化。生物处理工艺包括生物絮凝法、生物吸附法和生化法。采用生物絮凝时，利用微生物本身或其代谢物完成对重金属的处理，实现重金属的有效流动和沉淀。重金属之所以能完成絮凝沉淀，是因为生物絮凝剂中含有羟基和氨基，可以与 、、 等发生反应。最后，它们形成稳定的螯合物，然后絮凝沉淀。使用生物吸附法时，重点放在体内所含的化学成分或致密结构上，以实现重金属离子的有效吸附。在生化方法中，利用微生物与金属离子的反应，通过化学反应形成不溶性化合物，可有效去除金属离子。
2.5电去离子（EDI ） 技术
电去离子（EDI），又称填充床电渗析，是在电渗析的基础上进行的。该技术是在电渗析脱盐溶液中填充树脂，将电渗析与离子交换技术主动结合的一种新型电动膜工艺。在修复净水的过程中，EDI技术逐渐普及。环境研究人员曾尝试使用EDI技术处理重金属含量低的污染水，并取得良好的处理效果。一些研究人员已经使用两段集成EDI 系统来处理含镍污染物。结果表明，第一阶段地下水中镍离子浓度从50mg/L增加到11031mg/L，第二階段阻力增加达1.6 MΩ·cm，总去除率超过99.8%。因此，一级处理的浓水可以通过EDI技术直接回用于生产系统，二级处理的纯水可以在生产中循环使用。
2 . 6 蒸发浓缩法
蒸发浓缩法是指加热蒸发受污染的水，在停滞的污水中留下杂质，并收集和浓缩蒸汽以产生极低的废水，从而净化废水。蒸发可分为单级和多级，单级利用生蒸汽提供热量，直接减少蒸发，即二次蒸汽，不利用其冷凝热。多级蒸发可以充分利用废热处理，降低处理电耗。但是，中后效的溶液的沸点和压强要低于以前的效果，因此设备成本比单级的要高得多。蒸汽浓度适用于高污染废水，难分解，剧毒，还可以提供废水“少排放”。目前，化学工业废水应广泛采用多效蒸发技术。 3. 金属表面处理废水深度处理工艺的对比与选择
选择改进的处理方法时首先要考虑的是废水的质量，如果先前净化的污水产生的废水重金属浓度低，杂质含量低，则选择省去反渗透或离子交换。吸附法虽然应用范围广，但运行成本高，处理效率也很大程度上取决于材料和人为因素。另外，所得吸附材料需要特殊处理，一般不推荐使用。虽然生物技术需要最少的投资和低运行成本，但它适用于低浓度和稳定性的废水，因为细菌物种对废水状态的变化更敏感。EDI技术先进，适用于含有多种金属的废水，可以同时替代重金属和可用水，但投资大，需要大量操作人员，推荐给一些经济上比较成功的企业。蒸发浓缩法系统多，不产生废水，但投资大，运行费用高，适用于“零排放”要求的工厂。
注： 投资、运行成本、技术难度和运行控制四项程度定性判断共分五个等级， 分别是高、较高、中、较低、低。
4膜分离技术所存在的不足之处和应对方法
4. 1 防止出现膜孔堵塞情况以及产生凝胶层
减少膜和凝胶孔接头出现的措施包括改善膜中的流动条件或进行化学清洗。无机污染是由金属氢氧化物和碳酸盐沉积在膜上或膜内部引起的。颗粒杂质主要是进入水中的悬浮物或胶体，这种类型的污染可以通过用水措施来解决，即吹扫空气或使用混合介质填充大坝和区域。流化介质可以冲刷滤膜并降低濾饼层沉积情况。生物污垢和生物膜密切相关，当细菌附着在膜上时，它们会复制并产生一种聚合物材料，该材料变成粘性凝胶，类似于地表水处理过程。生物污染易危化学清洗是恢复膜的内衬，这是清洗该区域的过程。
4. 2 降低浓差极化
降低浓度应改变膜上部的流体流动。第一个措施是改进膜组件和膜系统的设计，并在折叠膜的形成过程中增加作为移动挡板格子的突起，此外，还需要构建弯曲的流道;第二个措施是选择一种特定的方法，其中膜分离应减少液体的积累，增加固体颗粒或气泡的数量，以减少压力。
结语
金属处理后的污染水处理是企业应该关注的问题。由于污水处理厂数量庞大，传统处理方法效率低下，有必要继续开发改进的污水处理系统，用于未来的金属表面污水处理。还要重视封闭循环的发展，在清洗金属表面时要注意废水的回收再利用，以处理金属表面，以提高废水中铁的回收效率。
参考文献
[1]陈大瑜.金属表面处理废水深度处理的工艺选择[J].建材与装饰，2019（23）：163-164.
[2]顾维.金属表面处理废水深度处理与回用技术初探[J].世界有色金属，2020（17）：180-181.
关键词：金属表面;处理废水;深度处理;工艺选择
引言
在工业制造过程中，金属表面常进行酸洗、磷化、钝化、电镀、阳极氧化等处理，使金属表面具有特殊的结构，满足工业产品的各种需要。金属表面处理过程往往伴随着工业废水的形成，主要由各种重金属、氨氮、总磷、油类、SS、COD等污染物组成。由于我国排放标准的不断提高和完全流出控制的需要，传统的处理程序已不能满足新的排放要求，因此需要改进废水处理。
1 金属表面处理行业废水排放要求
近年来，国家和地方政府颁布了严格的指导方针，将废水排放到金属处理厂。例如，2015年广东省公布了电镀污染物排放标准（DB441597-2015），其强度高于国家电镀污染物排放标准（GB21900-2008）。近年来，江苏省甚至要求新建工厂在重金属以外的污染物中使用A级城市污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002），这是历史上最严格的标准。此外，除了限制排放元素的浓度外，还建立了单位产量的吸力控制能力，以及废水排放量。这意味着通过严格控制污染水中污染物的流动，污染必须得到控制。这一系列标准的实施，迫使生产企业按照排放标准对废水进行彻底净化和回用，
2. 金属表面处理废水的深度处理工艺
常见废水金属处理传统方法通常使用化学沉淀、混凝沉淀、化学中和等方法。清洗过程简单，不能去除所有杂质，处理效率低，废水难以达到目前的水平级别。为此，有必要对采用上述方法处理的废水进行额外处理，以确保符合清洁水的排放和回用标准。下面是对一些最广泛使用的处理技术的介绍。
2. 1 反渗透法
反渗透技术以压差为驱动力将溶剂与溶液分离。在这个阶段，与反渗透膜相关的头过机理还没有精确建立，因此，仍然使用选择性吸附和毛细管流动方法。该理论主要基于吉布斯吸附方法，膜的表面在某种程度上具有亲水性，因此您可以吸收水分子以排斥盐分。由于压力，一层淡水不断流入渗透膜，返回毛细管，最终达到去除水中盐分的有效效果。今天，反渗透技术早在不锈钢水的处理中使用，并开始应用于不锈钢污染物的处理。反渗透不引起相变，使用方便，整体稳定性高，功耗低。但是，需要高压设备，膜表面也容易受到污染，以及膜分离技术的作用。这项技术本身不够可靠，需要转向其他分离技术。因此，该工艺必须不断发展，以确保加工过程的全部效率，即加工过程中获得的部分浓缩液可以回收利用，而产生的部分稀释液可以在生产过程中重复使用。
2 . 2 离子交换法
如果在处理金属表面时使用离子交换法净化污染水，就要了解需要交换的东西，即离子交换剂和污染水。它们之间进行交换后，可以有效去除污水中的铁离子，采用离子交换净化废水，金属回收率可控制在≥97%，自动化操作方便。但是，树脂容易氧化并被有机物污染，因此这种处理对污染水的预净化提出了很高的要求。另外，吸附7～8次后树脂加工量会分别下降，此时需要更换树脂，导致运行成本较高。
2 . 3 吸附法
吸附法是指利用物体本身的大量通道和孔洞，创造一个大面积的具有很高的吸引和污染潜力的区域，以达到清洁的效果。废水处理金属在进行吸附处理时，通常需要选择独特的吸附性质结构，以去除污染水中的重金属离子等杂质。随着实际使用，吸附材料往往以改性方式获得，同时，吸附效果还取决于pH值、温度和时间。例如，在考察OTAC转化沸石Cr（VI）在污染水中的吸附特性时，发现转化沸石的比表面积增加了一倍多，pH值越低，温度越高，吸附量越大。吸附时间越长越好，因为当吸附量已经满负荷时，随着吸附时间的增加，会发生解吸。因此，正确的吸附时间参数应通过试验确定。吸附法最适用于轻度污染废水的深度净化，但吸附物需要进一步处理。此外，吸附材料需要经常更换，吸附的完整持续时间难以确定。
2 . 4 生物技术
在金属表面处理中处理污染水时，如果采用生物处理方法，则需要了解净化系统和此过程的净化过程。在生物处理过程中，最常用的处理材料是由具有特定化学结构的物质人工诱导驯化。生物处理工艺包括生物絮凝法、生物吸附法和生化法。采用生物絮凝时，利用微生物本身或其代谢物完成对重金属的处理，实现重金属的有效流动和沉淀。重金属之所以能完成絮凝沉淀，是因为生物絮凝剂中含有羟基和氨基，可以与 、、 等发生反应。最后，它们形成稳定的螯合物，然后絮凝沉淀。使用生物吸附法时，重点放在体内所含的化学成分或致密结构上，以实现重金属离子的有效吸附。在生化方法中，利用微生物与金属离子的反应，通过化学反应形成不溶性化合物，可有效去除金属离子。
2.5电去离子（EDI ） 技术
电去离子（EDI），又称填充床电渗析，是在电渗析的基础上进行的。该技术是在电渗析脱盐溶液中填充树脂，将电渗析与离子交换技术主动结合的一种新型电动膜工艺。在修复净水的过程中，EDI技术逐渐普及。环境研究人员曾尝试使用EDI技术处理重金属含量低的污染水，并取得良好的处理效果。一些研究人员已经使用两段集成EDI 系统来处理含镍污染物。结果表明，第一阶段地下水中镍离子浓度从50mg/L增加到11031mg/L，第二階段阻力增加达1.6 MΩ·cm，总去除率超过99.8%。因此，一级处理的浓水可以通过EDI技术直接回用于生产系统，二级处理的纯水可以在生产中循环使用。
2 . 6 蒸发浓缩法
蒸发浓缩法是指加热蒸发受污染的水，在停滞的污水中留下杂质，并收集和浓缩蒸汽以产生极低的废水，从而净化废水。蒸发可分为单级和多级，单级利用生蒸汽提供热量，直接减少蒸发，即二次蒸汽，不利用其冷凝热。多级蒸发可以充分利用废热处理，降低处理电耗。但是，中后效的溶液的沸点和压强要低于以前的效果，因此设备成本比单级的要高得多。蒸汽浓度适用于高污染废水，难分解，剧毒，还可以提供废水“少排放”。目前，化学工业废水应广泛采用多效蒸发技术。 3. 金属表面处理废水深度处理工艺的对比与选择
选择改进的处理方法时首先要考虑的是废水的质量，如果先前净化的污水产生的废水重金属浓度低，杂质含量低，则选择省去反渗透或离子交换。吸附法虽然应用范围广，但运行成本高，处理效率也很大程度上取决于材料和人为因素。另外，所得吸附材料需要特殊处理，一般不推荐使用。虽然生物技术需要最少的投资和低运行成本，但它适用于低浓度和稳定性的废水，因为细菌物种对废水状态的变化更敏感。EDI技术先进，适用于含有多种金属的废水，可以同时替代重金属和可用水，但投资大，需要大量操作人员，推荐给一些经济上比较成功的企业。蒸发浓缩法系统多，不产生废水，但投资大，运行费用高，适用于“零排放”要求的工厂。
注： 投资、运行成本、技术难度和运行控制四项程度定性判断共分五个等级， 分别是高、较高、中、较低、低。
4膜分离技术所存在的不足之处和应对方法
4. 1 防止出现膜孔堵塞情况以及产生凝胶层
减少膜和凝胶孔接头出现的措施包括改善膜中的流动条件或进行化学清洗。无机污染是由金属氢氧化物和碳酸盐沉积在膜上或膜内部引起的。颗粒杂质主要是进入水中的悬浮物或胶体，这种类型的污染可以通过用水措施来解决，即吹扫空气或使用混合介质填充大坝和区域。流化介质可以冲刷滤膜并降低濾饼层沉积情况。生物污垢和生物膜密切相关，当细菌附着在膜上时，它们会复制并产生一种聚合物材料，该材料变成粘性凝胶，类似于地表水处理过程。生物污染易危化学清洗是恢复膜的内衬，这是清洗该区域的过程。
4. 2 降低浓差极化
降低浓度应改变膜上部的流体流动。第一个措施是改进膜组件和膜系统的设计，并在折叠膜的形成过程中增加作为移动挡板格子的突起，此外，还需要构建弯曲的流道;第二个措施是选择一种特定的方法，其中膜分离应减少液体的积累，增加固体颗粒或气泡的数量，以减少压力。
结语
金属处理后的污染水处理是企业应该关注的问题。由于污水处理厂数量庞大，传统处理方法效率低下，有必要继续开发改进的污水处理系统，用于未来的金属表面污水处理。还要重视封闭循环的发展，在清洗金属表面时要注意废水的回收再利用，以处理金属表面，以提高废水中铁的回收效率。
参考文献
[1]陈大瑜.金属表面处理废水深度处理的工艺选择[J].建材与装饰，2019（23）：163-164.
[2]顾维.金属表面处理废水深度处理与回用技术初探[J].世界有色金属，2020（17）：180-181.