电镀废水膜处理的优化设计.ppt

电镀废水膜处理的优化设计 绪论 膜处理的集成系统优化设计 电镀废水膜处理优化设计案例 优化设计中膜污染的防治 结 论 1.1 重金属废水污染及来源 目前，我国国民经济的快速发展很大程度上是建立在粗放型的经营模式基础上，工农业生产迅速发展的同时废水的排放量也在迅速增加。生产用水占城市供水的90%，这便意味着工业废水的排放量也相应占了很大比例。重金属废水主要来源于采矿、机械加工、冶炼、化工、电镀等许多工业排放的废水、废渣、废气，常常导致水环境的重金属污染 。 1.2 重金属废水的治理 国内外对重金属废水的治理技术主要包括化学法、物理化学法、生物化学法三类，如：化学法包括中和沉淀法、铁氧体共沉淀法、硫化物沉淀法、电化学还原法、化学还原法等 ，物理化学法包括离子交换法、吸附法、溶剂萃取法 ，生物化学法包括生物吸附法、生物絮凝法、植物整治法等 。 2.1膜污染的特性 膜污染是阻碍膜生物反应器广泛应用的一个主要因素。膜污染能导致膜孔堵塞，以及在膜的表面会形成一层凝胶层，Lee等人认为凝胶层是膜污染的主要组成部分，凝胶层阻力占了总阻力的80%[11]。在操作压力恒定的条件下，膜通量会随膜污染的形成而逐渐下降。或者说，为了维持恒定的膜通量，过膜压力在一定条件下会逐渐增加。 2.2膜污染的影响因素 影响膜污染的因素可以分为四类：膜材质、生物特性、进水水质和操作条件 。 2.3减缓膜污染的措施 2.3.1膜材料的改进和膜组件的优化 2.3.2改变污泥混合液的特性 2.3.3优化运行操作条件 2.3.1膜材料的改进和膜组件的优化 膜的特性，比如孔径，孔隙率，表面电荷，粗糙度，和亲/疏水性等，会影响膜污染。孔径分布很可能是影响膜污染的一个重要参数。在MBR和传统的膜分离工艺中，狭小的孔径的膜更不易发生膜污染。 膜材料由于它们的孔径、形态和疏水性不同，通常表现出不同的污染倾向。 膜材料分为有机膜和无机膜两类。无机膜有更好的耐压性，耐热性和耐化学腐蚀性。 2.3.2改变污泥混合液的特性 改变污泥混合液的特性包括改变混合液的污泥絮体的大小，改变混合液中胞外聚合物（EPS）和溶解性微生物产物(SMP)的特性和含量等。 目前很多学者研究在膜生物反应器中投加絮凝剂和粉末活性炭，以增大里面污泥颗粒的粒径，从而减缓膜污染。 2.3.3优化运行操作条件 膜生物反应器的操作运行参数包括SRT, F/M,曝气强度等，合理的运行参数可以减缓膜污染。John-Paul 等人发现当膜生物反应器在适当的条件下运行时，产生一个稳定的可逆的膜污染阻力，当在不合理的条件下运行时，可逆污染阻力随过滤的进行成指数增长[10]。在控制运行参数方面，很多学者做了很多研究。控制运行参数的目的就是为了改变污泥混合液的特性，以减缓膜污染。 3.1 原水水质和水量分析 3.1.1 污水的水质来源 3.1.2 污水水量和水质 3.1.3优化设计后排放标准 3.2 电镀工艺及废水的产生分析 3.2.1 电镀设备和镀种 3.2.2 废水来源和生产线原水水质 3.2.3 水量 3.2 电镀废水处理工艺比选 3.2.1 化学法 3.2.2 离子交换法 3.2.3 电解法 3.2.4 膜处理方法 3.2.5 电渗析处理法 3.2.6 工艺对比分析选择 3.2.1 化学法 化学法事在电镀废水中投放药剂等，利用化学反应使废水中有害离子沉淀分离或分解除去的方法。例如，在处理含铬废水时，采用的药剂还原法、铁氧化体法、铁粉铁屑处理法、钡盐法等；对含氰废水采用的碱性氯化法、臭氧处理法、硫酸亚铁法；处理含镍废水时的中和沉淀法；处理含镉废水的加碱法、硫化剂法等 3.2.2 离子交换法 离子交换方法是利用离子交换树脂对废水中阴阳离子的选择性交换作用来处理废水的方法。几乎对所有的无机有害离子都可以用此法处理。某些离子交换处理流程，能达到回收有用化学材料的目的，经处理后的水能用做镀液补充水或用作清洗水。当不考虑再生洗脱液的处理时，用离子交换法有有可能实现无废水排放的“零排放系统”。因此离子交换法也是处理电镀废水的常用方法之一。 3.2.3 电解法 电解法利用通电时阴阳极的电化学反应而使废水中的有毒物分解、氧化还原、沉淀。在处理含氰、含铬、含镉、含铜等电镀废水中获得了应用。在处理含铬废水时会产生大量污泥。在处理含氰废水时会产生氯化氢有毒气体，且对稀溶液电解效率低；用于处理含镉废水时，也会产生污泥；用于处理含铜废水时，可在阴极上回收铜，但要求废水中含铜量小于（2～3）g/L。 3.2.4 膜处理方法 膜分离方法是利用对废水施加较高压力时，作为溶剂的水透过特种半透膜而溶质难以透过的原理对废水进行浓缩的方法，这种方法投资较少，占地面积不大，操作控制方便，能够回收有用材料，可以实现对废水的“零排放”。进入膜分