摘要

本文针对重金属废水成分复杂，难处理，无法回用等问题，在目前世界先进的电镀废水处理技术基础上，分别在仪器设备、药剂选择、工艺设计上进行创新，研制出新型高效处理工艺，有效去除废水中镉、铬、锌、铅、银等重金属，且沉淀量小，COD去除率高。处理后达到杂用水回用标准。

关键词：重金属废水；膜工艺；多效蒸发；处理技术；污水回用

引言

随着我国工业的快速发展和环保要求的日益提高，重金属废水治理已进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环的主流发展方向。因此，针对重金属废水处理难，无法回收利用等问题，本文结合多年的废水处理实际经验，采用自行研制重金属高效去除器，并将多效蒸发器进一步改进，与超滤及反渗透技术相结合，从而实现重金属废水处理达到回用标准。

1. 国内外重金属处理技术现状

目前，重金属废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。目前常用的重金属废水处理的方法主要有：中和凝聚沉淀法[1]、硫化物沉淀法[2]、还原法、离子交换法[3]、吸附法、反渗透法、基因工程技术、纳米技术及材料、光催化技术[4]、新型介孔材料等物理、化学方法。

2、膜工艺与多效蒸发技术相结合的新型重金属废水处理技术

本工艺采用自行研制的重金属高效去除器与自行研制的CCL-X药剂结合使用，可大大节约污水处理项目中设备的资金投入。其中CCL-X药剂为多种混凝剂、絮凝剂、吸附剂合理配比后研制而成的特效药剂，对于镉、铬、锌、铅、银等多种重金属都有很好的去除效果，且沉淀量仅为其他重金属污水处理方法的10%左右。同时本反应器具有去除COD的功能，COD去除率可达50-75%。而与膜技术的结合,废水得到浓缩,而被压过膜的水得到了澄清。采用这种工艺处理工业废水，即可回收水中有用物质,又可回收水可以供重复使用。而多效蒸发器的加入使污水的出水水质达到回用标准。

本技术在仪器设备、药剂选择、工艺设计上都有一定的创新。

2.1仪器设备创新

该设备处理能力强，效率高；占地面积小、无须配备预沉池，污水调节池、污泥池和清水池，可按普通过渡水池设计以节省占地面积；COD去除率可达50-75%。SS去除率高达99.9%，一般的反应时间为15～20min。主要创新点如下：

1.设备分区

一般传统的重金属反应器包括反应区、动态过滤区、清水区。而重金属高效去除器是将物理、化学反应有机融合在一起，集成了直流混凝、临界絮凝、离心分离、动态过滤及污泥浓缩沉淀技术，净化器为钢制罐体，上中部为圆柱体，下部为锥体，自下而上分别为污泥浓缩区、混凝区、离心分离区、动态过滤区、清水区。这样可以降低反应时间，处理下来的污泥利于外排。一般的传统重金属反应器出水水质不能够达到污水排放标准，需要在另设其他的反应池或者沉淀池等。SS去除率一般在60-70%左右，而且COD去除率达到20%～30%。而在重金属高效去除器罐体中完成废水快速多级净化，该设备SS去除率高达99.9%，COD去除率达到50%～75%。

2.设备流程

传统的重金属反应器流程一般是搅拌混凝、沉淀、刮泥、提升、过滤、反冲、污泥浓缩等繁琐的工艺流程及构筑物体系，一般反应时间约为25～30min，且过滤流速为8～10 m/h。而使用重金属高效去除器，只需废水进入调节池，经进水泵抽至高效去除器，同时利用负压原理，将药剂与废水一并吸入管道中初步混合，进入去除器。在去除器内经混凝反应、离心分离、重力分离、动态过滤及污泥浓缩等过程从去除器顶端排出净化后的净水，浓缩后的污泥从底部定时或连续排出。经过一段时间运行，开启反冲洗泵进行反冲洗。一般的反应时间为15～20min，过滤流速能提高到10～20 m/h，大大节约了运行时间和成本。

2.2药剂选择创新

本艺采用的是自行研发的CCL-X药剂结合，可以去除所有的重金属离子，并克服了传统药剂废水中的卤素、氰离子、氨离子等与其他金属形成稳定的络合物共存时,对氢氧化物生成反应有影响,甚至不形成沉淀的难题。CCL-X药剂为多种混凝剂、絮凝剂、吸附剂合理配合比后研制而成的特效药剂，对于镉、铬、锌、铅、银等多种重金属都有很好的去除效果，且沉淀量小，相较于其他重金属污水处理方法，沉淀量仅为其他方法的10%左右。

2.3工艺设计创新

传统重金属废水处理工艺流程如下：

重金属废水   预处理    石灰中和池    沉淀池   直接排放

膜工艺与多效蒸发技术相结合的新型重金属废水处理技术主要工艺流程为：

膜工艺与多效蒸发技术相结合的工艺流程图

传统的重金属废水处理方法很多，很难实现重金属的回收同时达到相关的排放标准，更不可能使水质达到中水回用标准。将化工项目中常见的多效蒸发器应用于本项技术中，将浓水通过多效蒸发器蒸馏，清水继续回用，将多效蒸发器进行进一步改进，使蒸发器运行更稳定，操作更简便，能耗利用率更高。本文采用自行研制的重金属高效去除器反应器，将膜工艺（超滤反应器及反渗透）与多效蒸发技术相相结合，出水重金属浓度Fe为0.1-0.2mg/L,Mn为0.05-0.08mg/L,污水出水指标完全能够达到《城市杂用水水质标准》GB/T1892-2002回用水标准限值（Fe为0.3mg/L,Mn为0.1mg/L），解决了传统工艺出水水质不能达标回用的难题。

工程案例：本技术已成功应用于河北双强金属有限公司重金属废水回用处理，处理效果好，费用低，不仅给企业带来良好的经济效益，环境效益，还有巨大的社会效益。

3、结论

通过设备、工艺及药剂创新，膜工艺与多效蒸发技术相结合的新型重金属废水处理技术对于重金属废水具有很好的处理效果，相较于其他重金属污水处理方法，沉淀量小，COD去除率高。处理水质各项指标均符合《城市杂用水水质标准》GB/T1892-2002，《污水综合排放标准》GB8978-1996要求，实现废水回用的目的。

[参考文献]

[1]何升霞，姬相艳。利用废铁屑处理含铬废水试验研究[J]。油气田环境保护，2002，10(2)： 36—37。

[2]苏海佳，贺小进，谭天伟。球形壳聚糖树脂对含重金属离子废水的吸附性能研究[J]。北京大学学报，2003，30(2)：19—22。

[3]郭嘉，陈延林。 新型离子交换纤维的应用研究及展望[J]。高科技纤维与应用，2005,30（6）：352381.

[4]李川，古国榜，柳松。TiO2光催化处理废水中贵重金属的研究进展[J].环境污染治理技术与设备,2003,11(5):26-29