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深圳寶安區(qū)某工業(yè)園計(jì)劃新增鋅鎳電鍍線，新增鋅鎳電鍍線的鍍槽和鍍槽后的漂洗水槽在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)鋅鎳廢液和鋅鎳漂洗廢水，根據(jù)對(duì)該產(chǎn)線工藝的了解，其新增鋅鎳線鍍鋅鎳工序段工藝排水如圖1所示。

目前按照這種工作模式進(jìn)行排水，排放的鋅鎳廢水環(huán)保站很難處理穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，且處理費(fèi)用居高不下，原因是鋅鎳廢水中含有大量的重金屬和有機(jī)物。具體如表1所示：

表1鋅鎳廢水中污染物情況表

從表1可知，鋅鎳廢水中含有的有機(jī)物之多、絡(luò)合物之多，且濃度高，都是導(dǎo)致重金屬鎳以及鋅很難處置達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，而且這些有機(jī)物和絡(luò)合物中絕大部分都含有較高的總氮，因此常規(guī)廢水處理工藝即使花費(fèi)很大的代價(jià)處理了重金屬，但也無(wú)法處理好總氮的問(wèn)題。按照現(xiàn)有工藝進(jìn)行排水，其槽液和漂洗水的水質(zhì)情況如表2所示。

表2 現(xiàn)狀鋅鎳廢液及漂洗廢水水質(zhì)情況表

雖然鋅鎳鍍槽不排槽，沒(méi)有鋅鎳廢液，但由于四級(jí)水洗只有1個(gè)槽排水，這種方式雖然節(jié)約了用水量，但帶來(lái)的漂洗廢水水質(zhì)非常差，從表2預(yù)測(cè)的水樣數(shù)據(jù)來(lái)看，鋅鎳廢水其電導(dǎo)率、COD、重金屬鎳、鋅，還有總氮等污染物濃度都特別高，由于這么高的絡(luò)合物影響，導(dǎo)致該廢水無(wú)法通過(guò)常規(guī)的處理工藝，確保廢水中的重金屬處理達(dá)標(biāo)。這也就是很多工業(yè)園感到頭痛而不愿意上鋅鎳電鍍線的問(wèn)題。

為了保證鋅鎳廢水能穩(wěn)定的處理達(dá)標(biāo)，我司專門針對(duì)鋅鎳電鍍線開(kāi)發(fā)出從產(chǎn)線源頭進(jìn)行截污分流的新產(chǎn)線排污工藝，產(chǎn)線調(diào)整后的排水工藝如圖2所示。

圖2改造后鋅鎳電鍍線排水示意圖

鋅鎳電鍍工序改造如圖2所示，將原來(lái)的一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)溢流漂洗槽更改漂洗方式為慢洗溢流漂洗，從第三級(jí)水洗槽進(jìn)入洗水，洗水流量控制在0.8L/min，然后溢流至二級(jí)水洗槽，再溢流至一級(jí)水洗槽，從一級(jí)水洗槽溢流排出，該部分廢水單獨(dú)收集為鋅鎳廢液。第四級(jí)水洗槽保留著快洗溢流漂洗，從第四級(jí)水洗槽進(jìn)入洗水，洗水流量控制在4.0L/min，從第四級(jí)水洗槽溢流排出，該部分廢水單獨(dú)收集為鋅鎳廢水。通過(guò)工藝改造后所排出廢液和廢水的水質(zhì)情況如表3所示。

表3 改造后鋅鎳廢液及漂洗廢水水質(zhì)情況表

從表3數(shù)據(jù)可知，鋅鎳線通過(guò)優(yōu)化改造排水之后，會(huì)產(chǎn)生一股濃度非常高的鋅鎳廢液和一股水質(zhì)比較好的鋅鎳廢水，這樣對(duì)于有針對(duì)性的處理就十分方便了。

為確保鋅鎳廢液和鋅鎳廢水處理0排放的平穩(wěn)安全實(shí)施，設(shè)計(jì)工藝的整體思路分為兩部分，具體如下：

1)對(duì)鋅鎳廢液?jiǎn)为?dú)收集，進(jìn)行濃縮分離處理；

2)對(duì)鋅鎳洗廢水單獨(dú)膜濃縮處理，膜濃縮后的兩種水分別回鋅鎳線回用；

3.1.鋅鎳廢液處理

3.1.1.工藝流程

圖3鋅鎳廢液處理工藝流程圖

3.1.2.工藝流程說(shuō)明

鋅鎳廢液?jiǎn)为?dú)收集，通過(guò)廢液濃縮分離機(jī)系統(tǒng)自身的內(nèi)部動(dòng)力自動(dòng)將鋅鎳廢液提升至廢液濃縮分離機(jī)里面，在30~40℃時(shí)條件下進(jìn)行濃縮分離，其分離出來(lái)的產(chǎn)品水由于污染物濃度很低，直接排入鋅鎳廢水系統(tǒng)中進(jìn)行后續(xù)處理。鋅鎳廢液經(jīng)廢液濃縮分離機(jī)產(chǎn)生的濃縮液（可濃縮至20~25%，體積比）排入濃液收集桶，由甲方參入壓濾污泥中處置。

3.1.3.處理效果

鋅鎳廢液由本工藝處理后，其進(jìn)出水指標(biāo)如表4所示。

表4鎳封孔廢液處理前后對(duì)比表

圖4鋅鎳廢液濃縮分離前后及濃縮液對(duì)比圖

3.2.鋅鎳廢水處理

3.2.1.工藝流程

圖5鋅鎳廢水回用理工藝流程圖

3.2.2.工藝流程說(shuō)明

濃縮分離后的產(chǎn)水與鋅鎳廢水收集在鋅鎳廢水收集桶中，經(jīng)泵提升后進(jìn)入RO濃縮機(jī)，在RO濃縮機(jī)的壓力作用下進(jìn)行濃縮分離脫鹽，一級(jí)RO濃縮機(jī)的產(chǎn)水進(jìn)入RO產(chǎn)水桶，直接去鋅鎳鍍槽后的四級(jí)水洗槽的進(jìn)水回用。

RO濃縮機(jī)的濃水進(jìn)入RO濃水桶，該部分廢水比RO產(chǎn)水要差一點(diǎn)，但也可以作為鋅鎳鍍槽后的三級(jí)水洗槽的進(jìn)水回用。

3.2.3.處理效果

鋅鎳廢水經(jīng)該工藝處理后，其進(jìn)出水指標(biāo)如表5所示。

表5鋅鎳廢水膜分離后水質(zhì)表

4.關(guān)鍵技術(shù)

4.1.廢液濃縮分離技術(shù)

廢液濃縮分離的關(guān)鍵技術(shù)為原位濃縮分離技術(shù)，通過(guò)設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，排放的各種廢液按工藝設(shè)計(jì)要求自動(dòng)進(jìn)入相應(yīng)的處理設(shè)備，在30~40℃低溫下進(jìn)行快速富集分離處理，分離產(chǎn)生的產(chǎn)品水

中各項(xiàng)污染物濃度都極低，直接排入相應(yīng)的廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理。

廢液經(jīng)濃縮分離機(jī)富集分離后的高濃度濃縮液排入濃液收集桶，直接委外或工廠自行摻入壓濾污泥處理。

工藝特點(diǎn)：

1)物料在低溫環(huán)境下進(jìn)行濃縮分離，不破壞物料的特性；

2)系統(tǒng)冷熱聯(lián)供，無(wú)需輔助加熱冷卻系統(tǒng)，整體能耗低，運(yùn)行成本低；

3)一體化設(shè)計(jì)，模塊化組裝,占地面積小，自動(dòng)化程度高；

4)無(wú)廢氣排放，運(yùn)行溫度低，安全可靠。

圖6廢液濃縮分離工作原理圖

圖7廢液濃縮分離機(jī)設(shè)備外觀 

4.2.RO濃縮技術(shù)

反滲透，英文為Reverse Osmosis，它所描繪的是一個(gè)自然界中水分自然滲透過(guò)程的反向過(guò)程。對(duì)透過(guò)的物質(zhì)具有選擇性的薄膜稱為半透膜，一般將只能透過(guò)溶劑而不能透過(guò)溶質(zhì)的薄膜稱之為理想半透膜。當(dāng)把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側(cè)時(shí)，稀溶液中的溶劑將自然穿過(guò)半透 膜而自發(fā)地向濃溶液一側(cè)流動(dòng)，這一現(xiàn)象稱為滲透。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時(shí)，濃溶液側(cè)的液面會(huì)比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一個(gè)壓差，此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的固有性質(zhì)，即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關(guān)而與半透膜的性質(zhì)無(wú)關(guān)。若在濃溶液一側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，溶劑的流動(dòng)方向?qū)⑴c原來(lái)的滲透方向相反，開(kāi)始從濃溶液向稀溶液一側(cè)流動(dòng)，這一過(guò)程稱為反滲透。 反滲透是滲透的一種反向遷移運(yùn)動(dòng)，是一種在壓力驅(qū)動(dòng)下，借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開(kāi)的分離方法，它已廣泛應(yīng)用于各種液體的提純與濃縮，其中最普遍的應(yīng)用實(shí)例便是在水處理工藝中，用反滲透技術(shù)將原水中的無(wú)機(jī)離子、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物及膠體等雜質(zhì)去除，以獲得高質(zhì)量的純凈水。

膜元件的脫鹽率在其制造成形時(shí)就已確定，脫鹽率的高低取決于膜元件表面超薄脫鹽層的致密度，脫鹽層越致密脫鹽率越高，同時(shí)產(chǎn)水量越低。反滲透對(duì)不同物質(zhì)的脫鹽率主要由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子量決定，對(duì)高價(jià)離子及復(fù)雜單價(jià)離子的脫鹽率可以超過(guò)99%，對(duì)單價(jià)離子如：鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低，但也超過(guò)了98%；對(duì)分子量大于100的有機(jī)物脫除率也可過(guò)到98%，但對(duì)分子量小于100的有機(jī)物脫除率較低。

抗污染膜元件在工業(yè)廢水或低質(zhì)量地表水等具有高度生物污染或有機(jī)污染傾向的低水質(zhì)給水方面具有以下特點(diǎn)：

 (1) 具有良好的抗污染化學(xué)性能，運(yùn)行壓力可降低 30% 以上。

(2) 采用34 mil進(jìn)水流道寬度，能最大限度地減少壓降、降低污染影響、提高清洗效率。

(3) 具備廣泛的化學(xué)耐受能力，可在1-13 的pH 值范圍內(nèi)對(duì)生物膜、有機(jī)化合物及污垢進(jìn)行高效清洗。

(4) 可高效清除硝酸鹽、銨鹽或二氧化硅等特殊溶解物。

(5) 端面自鎖技術(shù)實(shí)現(xiàn)高度完整性，能最大限度降低密封圈泄漏導(dǎo)致的水質(zhì)下降的風(fēng)險(xiǎn)。

圖8膜濃縮設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)圖