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电镀废水“零液体排放”难点分析

发布时间： 2024-08-26

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电镀行业作为工业污染的重要源头之一，废中含有大量重金属、酸碱、有机物、氰、络合物等污染物，具有毒性大、环境风险高等特点，据统计我国每年产生近4亿吨的电镀废水。电镀废水经过处理后达标排放，但残留在废水中的污染物仍然会对水体、土壤和生态系统造成严重的污染和破坏。

目前，我国部分特定城市、流域开始将全盐量TDS和硫酸盐的排放提出要求，这也导致了电镀废水处理开始进入了废水“零液体排放”时代。主流的电镀废水“零液体排放”项目以膜为核心，与沉淀、生化、过滤、离子交换、蒸发等相结合，主要分为预处理、膜浓缩、末端处理等三个工艺部分。除末端处理外，预处理和膜浓缩等两个工艺部分均可应用到膜技术，预处理工艺部分涉及的膜技术主要为微滤或超滤，膜浓缩工艺部分可根据进水盐分的不同采用梯级膜组合工艺。

一、从已运行的电镀废水“零液体排放”项目在技术、经济、管理等方面存在许多的困难，真正做到电镀废水“零液体排放”的难度很大，有些宣传和成功案例是要打折扣的。电镀废水“零液体排放”项目在运行中主要存在以下困难：

1、离子浓缩极限

蒸发原液最小化是实现电镀废水“零液体排放”的重要步骤，目的是减少后续蒸发的压力。在电镀废水“零液体排放”中主要用反渗透膜进行浓缩，但反渗透膜的回收率越高，浓缩倍率越大，工作压力极限决定了反渗透膜的离子浓缩极限，不能超越。过高的离子浓缩极限，会增加投资和运行成本。

2、膜污染

由于电镀生产过程中添加了大量的强酸、强碱、盐类和有机溶剂等化学药品，电镀废水“零液体排放”的预处理工艺部分也经常会添加各种药剂以帮助系统稳定运行，造成电镀废水中含有大量的悬浮物、有机物、无机盐类和微生物。而膜由于受到其材料、结构、规格等条件限制，产品本身的抗污染性能是有限的，水中的污染物极易造成膜的污染。

3、蒸发器能耗高

蒸发结晶是实现电镀废水“零液体排放”的最后环节，在蒸发过程往往需要耗费大量的能量(蒸汽和电能)，蒸发器能耗往往占到整个电镀废水“零液体排放”系统的60%以上，在缺乏蒸汽的电镀行业，即使采用能耗相对较低的机械式蒸汽再压缩技术(MVR)，吨水电耗也要达到70kwh，甚至更高。

4、蒸发器结垢

蒸发器是电镀废水“零液体排放”中最复杂的一个环节，由于浓缩的废液中含有高浓度有机物等复杂成分，蒸发过程中极易引发蒸发器件传热面的结垢，目前蒸发器90%的故障是结垢，结垢会使蒸发器的传热系数下降30%，甚至会导致所有的加热管被全部堵死，这就需要频繁的周期性停车清洗，影响整套电镀废水“零液体排放”系统的正常运行。

5、资源化利用难

电镀废水中复杂的盐分，会导致蒸发后含水残渣或杂盐结晶没有循环利用的可能，只能做为固废处理。如果污染物含量超过标准，只能做为危废处置，代价更高。而分离和回收盐的成本很高，而硫酸钠的经济价值很低，纯度不高会导致销售较为困难。

6、系统维护困难

电镀废水“零液体排放”涉及的工艺流程长，设备复杂，每个系统组成对于操作和维护都有很高的要求，有不少项目仅能维持到环保验收就出现难以解决的问题，无法稳定运行。

二、实施电镀废水“零液体排放”的建议

1、电镀废水污染物种类多，处理难度大，需要谨慎对待。在项目设计前期对原水水质分析不够或者一些新项目的水质存在不确定性，建议在设计前，有条件的可以进行小试和中试。

2、做好“前期调研”、“系统规划”以及”工艺合理组合“对于电镀废水“零液体排放”系统经济的稳定运行至关重要。

3、慎做全废水“零液体排放”，可选择部分废水“零液体排放”或含一类污染物废水“零液体排放”。

4、系统设计有一定余量，部分关键工艺设备采用N或N+1设计，以应对电镀废水“零液体排放”系统故障对生产造成的影响。

5、采用分盐工艺的，需要分析分盐获得的盐的种类、纯度、数量，以评估分盐是否能满足投资和收益的经济性需要。

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