随着环保意识的增强，电镀废水处理方式也越来越多，今天给大家介绍电镀废水微絮凝-超滤工艺参数研究分析，我们不妨进来学习一下。

电镀废水含大量重金属离子、氰化物、有机物等，处理不当会严重污染环境，其处理方法包括混凝絮凝、化学沉淀、离子交换、膜过滤和高级氧化等。其中，膜过滤能耗低、操作简单、分离效率高且易于与其他技术集成，是一种极具潜力的电镀废水处理技术。超滤膜孔径范围为10～100nm，能去除水中溶解性大分子和悬浮微粒，出水水质良好且稳定5，适用于处理工业废水。然而，超滤过程中的膜污染会导致渗透通量下降。通过絮凝预处理，使废水中的不稳定小颗粒团聚成大颗粒并脱稳沉降，可以减轻膜污染。为提高絮凝效果，通常将无机絮凝剂(如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS))和有机絮凝剂(如聚丙烯酰胺(PAM))复配使用。但由于进水水质不同，絮凝剂用量及复配比不能一概而论，需要实验得出。本文以青岛正茂电器有限公司的电镀二级出水为进水，探究絮凝剂PAC的最佳用量及与PAM的复配质量比，并考察微絮凝-超滤耦合作为反渗透预处理工艺的可行性，旨在寻求一种经济合理的电镀废水深度处理技术。

实验材料和方法
(1)材料与仪器实验试剂：PAC、PAM、硫酸肼、六次甲基四胺、硫酸银、重铬酸钾、硫酸汞、浓硫酸等。仪器：杭州赛菲SF-SA低压膜通量测试仪(搭配孔径0.01μm的聚砜超滤膜)、HACH2500分光光度计、HACHCOD加热反应仪、紫外可见分光光度计、分析天平等。实验用水的水质情况见表1。后续评价指标以浊度、UV₂54、膜通量为主。

表1  电镀废水水质指标(2)实验方法本实验采用微絮凝-超滤耦合工艺处理电镀废水，主要研究不同用量絮凝剂的处理效果，实验设计如图1所示。

图1  实验流程图PAC最佳投加量：单次试验进水量为800mL，PAC浓度范围0～11mg/L，搅拌1min(快速搅拌(300r/min)10s，中速搅拌(100r/min)20s，慢速搅拌(30r/min)30s)，抽滤，取滤液做超滤实验并分析，分析指标及方法见表2。

表2 检测指标及方法PAC与PAM复配比：根据最佳PAC投加量，设计复配梯度为每5mgPAC加入0.1~1mg的PAM。向系统中投加最佳质量的PAC，快速搅拌5s，再加入不同质量的PAM，搅拌1min，搅拌设定及后续操作同上。反渗透预处理评估：分析最佳条件下微絮凝-超滤耦合工艺处理电镀废水出水的各项指标，淤泥密度指数(SDI)测定的压力为0.21MPa，透过膜的孔径为0.45μm，计算公式如下。

其中，to和t₁₅分别为0.21MPa下500mL进水的初始过滤时间和处理15min后的过滤时间。

测试结果

(1)絮凝剂PAC最佳投加量的确定。不同PAC投加量对膜通量、出水UV254及浊度变化的影响如图2～图4所示。0.25MPa下，超滤的初始通量为185L/m²·h，膜污染程度通过膜通量降至60%的时间来衡量，见图2。

图2  PAC投加量对膜通量的影响低于5mg的PAC投加量难以改善膜污染，用量增加到10mg，膜污染程度大大改善，而继续投加到11mg时，膜污染反而加重。

图3 PAC投加量对UV₂54去除率的影响图3表明，加入PAC后，絮凝段的UV₂₅₄普遍降低10%～20%;投加量为5mg时，总UV₂₅₄显著降低90%。总的来说，5mg的PAC可以实现最佳的UV₂₅₄去除效果。

图4  PAC投加量对浊度的影响

如图4，PAC投加至3mg时，浊度去除率达到92%的最高水平。而絮凝后再经超滤处理，出水的浊度普遍低于0.3NTU，因此最终的浊度去除率在95%以上。(2)絮凝剂PAC与PAM的复配。不同复配比对膜通量、出水UV₂₅₄及浊度变化的影响如图5～图7所示。图5表明，随着PAM用量增加，浊度去除率总体呈先升后降的趋势。PAM用量0.3～0.4mg时，浊度去除率高达90%;而加入1mg时，过量的PAM不仅弱化了处理效果，还会增加成本。

图5 不同PAM复配量对浊度去除率的影响根据浊度分析结果，研究0.1～0.9mgPAM复配量对膜污染的影响，见图6。PAM复配量为0.1mg时，膜通量在20min内降至60%，随后降幅减缓。复配量增加，膜污染随之加剧。

图6 不同PAM复配量对膜通量的影响

图7 不同的PAM复配量对UV₂₅₄去除率的影响如图7，加入PAM后，絮凝段的UV₂₅₄显著下降，说明PAM与PAC的复配有助于絮凝。在0.1mg的复配量下，UV₂₅₄4去除效果最佳。

表3 微絮凝-超滤耦合工艺处理后的废水水质分析结果(3)微絮凝-超滤耦合处理电镀废水。在最佳PAC与PAM投加量下，经微絮凝-超滤耦合处理的出水水质如表3所示。

分析与讨论

(1)絮凝剂最佳投加量的确定。根据前述结果，同时从实际生产的经济角度出发，最佳PAC投加量为5mg，PAC与PAM的最佳复配比为50:1，即每处理100mL废水需要5mgPAC和0.1mgPAM。(2)微絮凝前处理对超滤工艺的影响。微絮凝处理有助于减轻废水对超滤膜的污染，但过量的PAC反而会加重膜污染。这是因为PAC过量时，过多的铝离子吸附了废水中的电负性小颗粒，使水合物趋于稳态而难以沉降。此外，由于PAM分子量较大，使用过量也会使膜污染加剧。因此建议投入适量PAC并尽量减少PAM用量，以提高出水水质并降低膜污染风险。(3)微絮凝-超滤耦合作为反渗透预处理工艺的评估。为保证反渗透系统的稳定运行，通常要求进水水质的SDI≤5。结果表明，微絮凝-超滤耦合工艺可以作为反渗透的预处理工艺。

结 论

 本文探究了微絮凝-超滤耦合工艺处理电镀二级出水的相关条件，研究表明，该工艺中絮凝剂PAC的最佳投加量为50mg/L，PAC与PAM的最佳复配比为50:1。通过分析出水水质的SDI、浊度、CODcr等参数，证明该工艺可以用于反渗透深度处理电镀废水的预处理。此外，微絮凝-超滤耦合工艺能改善膜污染，利于超滤的稳定运行。

以上便是微絮凝-超滤工艺处理电镀废水的工艺参数研究，通过不断优化工艺参数和提高处理效率，该工艺在未来能为电镀行业提供更有利的环保解决能力。


     

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