电镀工业园区电镀废水反渗透膜浓水处理试验研究

摘要

电镀工业已经成为我国现代工业体系中不可缺少的重要组成部分，在电镀过程中会产生大量易对环境造成严重危害的电镀废水。近年来，各地根据当地受纳水体环境管理需要，要求企业执行更为严格的排放标准。另外，地方为了发展循环经济，节约生产用水，降低成本，减少排污量，要求电镀企业工业水回用率不低于60％。这样，电镀废水分质分流处理后采用膜深度处理是必然的选择，反渗透后35%~40%的浓水达标处理成为企业普遍面临的一个技术难题。
　　针对电镀工业园区电镀废水反渗透膜后浓水难于处理的问题，本课题依托国家水体污染控制与治理科技重大专项（2012ZX07206-002）中的子课题“工业区排水对水源型河流风险控制技术集成与综合示范”，采用臭氧氧化-曝气生物滤池（BAF）组合工艺处理电镀废水反渗透膜浓水。以佛山顺德某电镀工业园区的电镀废水反渗透浓水为处理对象，在臭氧氧化单元，考察了废水初始pH、臭氧气体质量浓度和反应时间等因素对臭氧氧化效果的影响以及臭氧氧化处理反渗透膜浓水的处理效能，初步探讨了臭氧氧化电镀废水反渗透膜浓水的动力学和反应机理；在BAF单元，以臭氧预氧化后的反渗透膜浓水为对象，研究了水力停留时间和气水比等因素对BAF单元COD去除效果的影响；最后在臭氧-BAF组合工艺的最佳运行工况下，根据运行的处理效果讨论了组合工艺处理反渗透膜浓水的可行性。
　　臭氧氧化实验表明，臭氧氧化处理反渗透膜浓水的最佳工艺参数：废水初始pH值为10，臭氧浓度为31.96mg/L，反应时间为40min。在最佳工况条件下，臭氧氧化反渗透膜浓水过程中，随着处理时间的延长，pH值由10逐渐降低到8左右；同样随着处理时间的延长，TOC浓度也逐渐降低，和COD的去除规律一致；废水的可生化性由初始时的0.08提高到0.32，为后续的生化处理创造了良好的条件。同时，通过分析讨论，臭氧氧化反渗透浓水的反应为一级反应，其表观动力学方程为lnC=5.3662-0.0162t，臭氧氧化反应以间接反应为主，反应中的主导活性氧化物质是羟基自由基（·OH）。
　　BAF实验表明，BAF处理臭氧氧化后的反渗透膜浓水的最佳工艺参数：BAF的水力停留时间为3h，气水比为5:1。当进水COD为180-240mg/L，经组合工艺处理后 COD去除率达78.6%，平均出水COD浓度为47mg/L，达到了电镀污染物排放标准中表3标准。

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第1章 绪论

1.1 国内电镀行业及电镀废水的概述

1.2 电镀废水的来源及水质特点

1.3 电镀废水常用深度处理技术

1.4 臭氧-曝气生物滤池组合工艺深度处理技术

1.5 课题的研究背景、意义及研究内容

第2章 试验水质分析测试及试验装置

2.1 试验用水水质

2.2 试验材料与分析方法

2.3 试验装置及工艺流程

2.4 试验研究方法

第3章 臭氧预氧化电镀废水反渗透膜浓水试验研究

3.1 反应柱进气臭氧质量浓度的测定

3.2 臭氧和光催化臭氧预处理反渗透膜后浓水的效果比较

3.3 臭氧预氧化单元影响因素的研究及最佳工艺条件的确定

3.4 臭氧预氧化处理反渗透膜后浓水的效能

3.5 臭氧氧化反渗透膜浓水的动力学初探和机理分析

3.6 本章小结

第4章 BAF处理臭氧预氧化后的反渗透膜浓水试验

4.1 曝气生物滤池对污染物去除机理概述

4.2 曝气生物滤池的挂膜和驯化

4.3 曝气生物滤池处理的影响因素及最佳条件确定

4.4 本章小结

第5章 组合工艺的处理效果和经济性分析

5.1 组合工艺对反渗透膜浓水的处理效果

5.2 组合工艺的经济性分析

5.3 本章小结

结论与建议

结论

建议

参考文献

致谢

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