電鍍廢水的成分非常複雜，除含氰(CN-)廢水和酸堿廢水外
，重金屬廢水是電鍍業潛在危害性極大的廢水類别。根據重金屬廢水中所含重金屬元素進行分類，一般可以分爲含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水、含镉(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。電鍍廢水的治理在國内外普遍受到重視，研制出多種治理技術，通過将有毒治理爲無害、有害轉化爲無害、回收貴重金屬、水循環使用等措施處理和減少重金屬的排放量。随著(zhe)電鍍工業的快速發展和環保要求的日益提高，目前，電鍍廢水治理已開始進入清潔生産工藝、總量控制和循環經濟整合階段，資源回收利用和閉(bì)路循環是發展的主流方向。

1電(diàn)鍍(dù)重金屬廢水治理技術的現狀 

傳(chuán)統的電鍍廢水處(chù)理方法有：化學法，離子交換法，電解法等。但傳(chuán)統方法處(chù)理電鍍廢水存在如下問題：

 (1)成本過高——水無法循環利用，水費與污水處(chù)理費占總生産(chǎn)成本的15%~20%；

 (2)資源浪費(fèi)——貴(guì)重金屬排放到水體中，無法回收利用；

 (3)環境污染——電(diàn)鍍(dù)廢水中的重金屬爲“永遠性污染物”，在生物鏈中轉移和積累，危害人類健康。

 採(cǎi)用膜法技術爲電鍍廢水處(chù)理提供解決方案，推進電鍍工業技術升級。其主要特點：

 (1) 降低成本——水與貴(guì)重金屬循環(huán)利用，減少材料消耗

 (2) 回收資源——貴(guì)重金屬(shǔ)回收利用

 (3) 保護(hù)環境——廢(fèi)水零排放或微排放

 電鍍生産(chǎn)過程中的高用水量以及排放出的重金屬對水環境的污染，極大地制約瞭(le)電鍍工業的可持續發展
。傳統的電鍍廢水處理工藝成本過高
，重金屬未經回收便排放到水體中，極易對生物造成危害。而膜分離技術對水與重金屬進行循環利用，經過膜分離技術處理的電鍍廢水，可以實現重金屬的“零排放”或“微排放”，使生産(chǎn)成本大大降低。

 利用膜分離技術，可從電鍍廢水中回收重金屬和水資源，減輕或杜絕它對環境的污染，實現電鍍的清潔生産，對附加值較高的金、銀、鎳、銅等電鍍廢水用膜分離技術可實現閉路循環，並(bìng)産生良好的經濟效益。對於(yú)綜合電鍍廢水，經過簡單的物理化學法處理後，採用膜分離技術可回用大部分水
，回收率可達60%～80%，減少污水總排放量，削減排放到水體中的污染物。

 反滲透系統在日常的運行中，難免會出現系統的無機物結垢、膠體顆粒物的沉積
、微生物的滋生、化學污染以及其它問題，這些因素影響著(zhe)系統穩定的運行。下面主要闡(chǎn)述膜系統在日常中出現的問題及控制方法。

1無機物的結垢

 在水中存在Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、CO32-、SO42-、PO43-、SiO2等離子
。在一般的情況下是不會造成無機物結垢，但是在反滲透系統中，由於(yú)源水一般濃縮4倍，並(bìng)且pH也有較大的提高
，因此比較難溶解的物質就會沉積，在膜表面形成硬垢，導緻系統壓力升高、産水量下降，嚴重的還會造成膜表面的損傷
，使系統脫鹽率降低。

 衡量水質是否結(jié)垢有兩種計(jì)算方法：

 控制苦鹹(xián)水結(jié)垢指标

 對(duì)於(yú)濃水含鹽量TDS≤10,000mg/L的苦鹹水，朗格利爾指數(LSIC)作爲表示CaCO3結垢可能性的指标：

 LSIC=pHC-pHS 

式中：LSIC：反滲透濃(nóng)水的朗格利爾(ěr)指數

 pHC：反滲(shèn)透濃(nóng)水pH值

 pHS：CaCO3溶液飽(bǎo)和時(shí)的pH值 

當(dāng)LSIC≥0，就會(huì)出現CaCO3結垢。

 控制海水及亞海水結(jié)垢指标及處(chù)理方法：

 當(dāng)濃水含鹽量TDS>10,000mg/L的高鹽度苦鹹水或海水水源，斯蒂夫和大衛飽(bǎo)和指數(S&DSIC)作爲表示CaCO3結垢可能性的指标。

 S&DSIC=pHC-pHS

 式中：S&DSIC：反滲透濃(nóng)水的斯蒂夫和大衛飽(bǎo)和指數

 pHC：反滲(shèn)透濃(nóng)水pH值

 pHS：CaCO3溶液飽(bǎo)和時(shí)的pH值 

當S&DSIC≥0，就會出現CaCO3結垢。其它無機鹽結垢預處(chù)理的控制方案碳酸鈣結垢預處(chù)理的控制方案在反滲透系統的結垢中，以碳酸鹽垢爲主，大多數地表水和地下水中的CaCO3幾乎呈飽(bǎo)和狀态，由下式表示CaCO3化學平衡：Ca2+ + HCO3– <---> H+ + CaCO3

 從(cóng)化學平衡式可以看出，要抑制CaCO3的結垢，有幾(jǐ)種途徑：

 降低Ca2+的含量

 降低瞭(le)Ca2+含量，可以使化學平衡向左側移動，不利於(yú)形成CaCO3垢。

 達(dá)到這種目的的方法有：離子交換軟化法、石灰軟化法、電滲析、納濾等方法，他們都能有效地降低的Ca2+含量，從(cóng)而達(dá)到抑制鈣垢的生成。

 Ca2+的增溶 

主要是以增加Ca2+的溶解度，從(cóng)而降低結垢的風(fēng)險。

 方法：添加螯合劑(jì)、阻垢劑(jì)，增加Ca2+的溶解度，使平衡向左移動(dòng)。

調節pH值 

主要是通過添加無機酸，從(cóng)而提高H+的濃度，使平衡向左移動(dòng)。化學原理如下：

 CO2 + H2O <---> H2CO3 ――――⑴

 H2CO3 <---> H+ + HCO3- ――――⑵

 HCO3- <---> H+ + CO32- ――――⑶

2膠體、顆粒物沉積

 膠體、顆粒物污染是比較常見的反滲透系統污染。水中大量存在粘泥、膠體矽、金屬的氧化物及有機質等顆粒物，在反滲透系統預處理中可以将源水中的這些污染源控制在一定程度，不緻使對系統短期運行造成一定的影響。但由於(yú)系統長(zhǎng)時間的運行預處理處理效果不理想、預處理反沖洗不徹底、操作人員的日常操作不到位等原因，都會造成系統膠體、顆粒物的污染。

 針對膠體污染
，通過淤泥密度指數(Silt Density Index ，SDI)來衡量。SDI數值反應瞭(le)在規定時間内，孔徑爲0.45um測(cè)試膜片被測(cè)試給水中的淤泥、膠體、黏土、矽膠體、鐵的氧化物、腐植質等污染物堵塞的比率和污染程度。

 測(cè)試如下：首先應充分排除過濾池中的空氣壓力，使給水以30psi 的恒定壓力通過直徑爲Φ 47mm 、孔徑爲0.45um的測(cè)試濾膜後開始測(cè)定：首先測(cè)定開始通過濾膜的500毫升水所需要的時間T0；在使水連續通過濾膜15分鍾(T)後，再次測(cè)得通過濾膜的500毫升水所需要的時間T1；在取得以上3個時間數據之後，由此可以計算出該(gāi)水源的SDI值：

 即 SDI=(1-T0 /T1)×100/T

 在實際中，當T1爲T0的四倍時，SDI爲5；在SDI爲6.7時，水會完全堵塞測(cè)試膜，而無法取得時間數據T1，在這種情況下需要對反滲透預處(chù)理系統進行調整，使其SDI值降到5.0以下。SDI值不能反應完全反滲透系統的污堵情況，因爲SDI儀測(cè)試是死端過濾，而反滲透系統是錯流過濾。

 爲瞭(le)防止反滲透系統膠體污染，我們要求進水SDI值小於(yú)5(是小於(yú)3)，這樣有利於(yú)系統長期運行。

 降低反滲透進(jìn)水膠(jiāo)體、顆粒物污染有效的方法：

 合适的預處(chù)理(錳砂過(guò)濾、多介質過(guò)濾、活性炭過(guò)濾、超濾、微濾等等)；

 添加膠(jiāo)體分散劑(jì)；

 系統(tǒng)預(yù)防性的清洗；

3微生物的污染

 自來水一般通過控制餘氯來抑制微生物的滋生，但是餘氯有較強的氧化性，它能使反滲透膜表面氧化，影響膜的壽命和産(chǎn)水水質，因此反滲透系統運行對餘氯要求非常嚴格( <0.1)，這給微生物的生存繁殖提供瞭(le)有利的環境。微生物生長及排洩出的酸性粘泥會堵塞膜的微孔，緻使壓差上升，給系統的運行埋下瞭(le)嚴重的保護  隐逸。

 微生物的污染也是常見(jiàn)的污染，經過(guò)大量的元件解剖及污染物分析實驗，大多數污染是由微生物的繁殖引起的。

 微生物污染過程主要有以下階段：一階段腐殖質、聚糖其他微生物代謝産物等大分子在膜面上的吸附，形成具備(bèi)微生物生存條件的生物膜；二階段進水微生物中黏附速度快的細胞形成初期黏附過程(生物膜生長緩慢)；第三階段後續大量菌種的黏附，特别是EPS(細胞聚合物，Extracelluar Polymers。它黏附在膜面上的細胞體包裹起來，形成黏度很大的稅和凝膠層，進一步增強瞭(le)污垢和膜的結合力)的形成，加劇瞭(le)微生物的繁殖和群聚；第四階段生物污染的形成階段，生物膜的生長和脫除達到平衡。造成膜的不可逆的堵塞氏過濾阻力上升，膜通量下降。

 抑制反滲(shèn)透系統(tǒng)微生物繁殖的方法：

 反滲透進水微生物的控制。通過(guò)源水的菌藻控制(一般通過(guò)控制餘氯)，盡量減少預處(chù)理的死角，防止微生物繁殖；

 反滲透系統微生物控制。通過連續式或間歇式加入非氧化性且對(duì)膜沒有影響的殺箘劑，可以有效地控制和殺死反滲透系統滋生的微生物，再通過濃水将其帶(dài)出系統。

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