1　廢水來源及水質

　　電鍍鋅機組生產工藝中，為提高產（chǎn）品質量（liàng），對生產工藝進（jìn）行（háng）了（le）改進（jìn），導致大量的Zn²⁺隨廢（fèi）水排出，從而使酸堿廢水處理係統中排放水Zn²⁺超（chāo）標排放標準（zhǔn）為≤4 mg/L，平均為14.26～9.71mg/L，造成（chéng）月繳排汙費20～30萬元；另一方麵造成了（le）資源浪費。引（yǐn）起排水鋅含量超標的廢水主要來自機組中的溶鋅坑和廢水坑，水質變化無規（guī）律，其成份詳見表1。

表1　冷軋含鋅廢水水質

　　因此有必要在加強工藝控（kòng）製管理（lǐ）的同（tóng）時，對冷軋含鋅廢水進行治理，同時設法對鋅進行回收利用（yòng）。

2　中和—薄膜過濾工藝的確定

　　某（mǒu）冷軋廠電鍍含鋅廢（fèi）水處理，受總圖布置的局限，最大可利用麵（miàn）積為600m²，由於處理水量較大，若采用中和—沉澱法，占地麵積需800 m²以（yǐ）上（shàng）。經比較並考慮到寶（bǎo）鋼實（shí）際生產過程中現代化技（jì）術水平、現場總（zǒng）圖布置及（jí）技術經濟指標選擇采用了中和—過濾法，使占地麵積降至400 m²。雖然中和—過濾（lǜ）法的單元技（jì）術是成熟的，但作為大型工業的整（zhěng）體廢水處理係統，尚不多見。設計（jì）方案中采用先進的膜分（fèn）離技術即薄膜液體過濾器，國內尚無應用於處理電鍍含鋅廢水（shuǐ）的先例。為慎重起見，先進行了必要的模擬（nǐ）試驗，探索運行條件，如（rú）濾前廢水的ｐＨ、濾脫精（jīng）度、濾速，以確定合適的設計參數。 
2.1　設計參數
　　廢水處理量：120～150 m₃/h
　　廢水水質（zhì）：詳見表1
　　中和反應pH控製（zhì）值：8.5～9.0
　　石灰乳製備能力（lì）：20 m₃/h
　　石灰乳濃（nóng）度：8％～10％ Ca(OH)₂
　　壓縮空氣用（yòng）量：35 m₃/min，壓力為0.2 MPa 
　　薄膜過濾器過濾（lǜ）膜孔：0.5 μ
　　薄膜過濾器（qì）過濾壓力：0.1～0.2 MPa
　　過濾清液（yè）Zn²⁺濃度(或含量)：Zn²⁺≤4 mg/L
2.2　工藝流程
　　由冷軋電鍍鋅機組排出的高鋅濃度廢（fèi）水進入中和反應（yīng）池，以（yǐ）工業消石灰為中和劑（jì）中和，廢水pH由1～2提高到 8.5～9，然（rán）後經薄膜液體過濾器作固液分離（lí），過濾後濾液達標排放（fàng），汙泥送（sòng）現有酸堿（jiǎn）廢水處理汙泥（ní）係統。工藝（yì）流程見圖１。

　　整（zhěng）個農村小型汙水（shuǐ）處理設（shè）備處理工藝采用PLC控製，設備和（hé）閥（fá）門均（jun1）設現場控製操作箱（xiāng），同時在操作室內設中央控製和人機操作界麵（miàn）工（gōng）作站。係統工作狀態根據設置的CRT畫麵進行動態顯示，並（bìng）可實現設備故障統計（jì）、運行狀態顯示以及曆史記（jì）錄查閱。
　　由圖1可知，電鍍含鋅廢水（shuǐ）處理裝置由四個（gè）單元組成： 
　　① 中和反應及（jí）固液（yè）分離單元。這是整個電鍍廢水處理工藝的核心部分，充分反應有效控製pH值以使（shǐ）ZN²⁺形（xíng）成Zn(OH)₂沉澱析出，是確保廢水合格（gé）排放（fàng）的前提（tí），而高效率的（de）固（gù）液分離是保證合格排放的關鍵（jiàn）。本單元（yuán）由3座中和反應（yīng）池、3台薄膜液體過濾器以及空氣（qì）攪（jiǎo）拌裝（zhuāng）置和控（kòng）製儀表等組成。
　　②石灰乳製備及供給單元。該部分由石灰料倉（cāng）、石灰乳製備及供應投加係統組成（chéng），包括倉體、螺旋給料機、混合器（qì）、溶解槽、攪拌機組及石灰乳輸送泵等設施。製（zhì）備好的石灰乳濃（nóng）度為8％～10％，由輸送泵送中和反應池。
　　③ 汙泥處理單元。由汙泥收集池、泥漿泵等組成。汙泥經濃縮後送壓濾機壓濾。 
　　④ 鹽酸（suān）活化清洗單元。由鹽酸池和輸送循環泵等組成。該部分（fèn）是為（wéi）了清洗濾膜上殘（cán）存的CaSO₄和Zn(OH)₂以免（miǎn）堵塞膜孔影響過濾流（liú）量。

3　主要技（jì）術經濟指標和（hé）處理效果

3.1　主要技術經濟指標（biāo） 
　　廢水處理量（liàng）：2880 m³/d
　　工（gōng）業消（xiāo）石灰：7.47t/d
　　壓縮空氣耗（hào）量：35m³/min
　　用電量：1800 kWh/d
　　過濾水回（huí）用：200m³/d
3.2　處理效果 
　　實際處理（lǐ）水量與排水（shuǐ）水質狀況見表２；經環保部門隨機抽樣，均未發現Zn²⁺超標。

表2　處（chù）理水（shuǐ）量與水質

3.3　效益分析 
　　該工程投資約1300萬元（yuán），投產後，避免了環（huán）保部門的（de）巨額罰款和每月繳納排汙費20～30萬元。目前，由於（yú）過（guò）濾後清液水質較好，部（bù）分已代（dài）替原設計中製備石灰乳所用（yòng）的工業水和（hé）作為雜用水，每天可節約（yuē）工（gōng）業（yè）水200 m³左右。根據出水水質情況，處理後水質基本（běn）上可達到或接近寶鋼工業水水質標準。若對這部分水予以利用，估（gū）計一年可節約工業水約1.0 Mm³，按工業水價格1.2元／m³計，折合人（rén）民幣120萬元。

4　薄膜（mó）液體過濾應用中存在的問題

4.1　薄膜液體過濾的特點
　　薄膜液體過濾器是將（jiāng）膨體聚四氟乙烯專利技（jì）術與全自動控製係統完美地結合在一（yī）起的固液分離設備。其過濾方（fāng）式獨特，它是利用薄膜來進行表麵過濾，使液體（tǐ）中（zhōng）的懸浮固體被全部阻擋在薄（báo）膜的表麵（miàn），因而過濾效果好。該濾膜具有表麵摩擦係數低（dī）、單位膜麵積成孔率高（gāo）等特性，能始（shǐ）終保持（chí）較低過（guò）濾阻力和較高膜通量。另外，膜材料具有較好的化學穩定性並能結合設備裝置自動反清洗的特點，做到連續過濾，使得設備體積小，占地麵積（jī）省。
4.2　應用中存在問題 
　　某冷軋廠電鍍鋅廢水處理采用薄膜過濾技術，據了解國內外尚屬首例，因而沒有應用（yòng）實績和經驗，在應用（yòng）中尚存在一些問題，主要歸納如下（xià）：
4.2.1　當廢水中pH較高(pH＞5)時，投加中和劑（jì）Ca(OH)₂的（de）量就減少，使廢水中的含固量較低，減少了良好的架橋物質，從而（ér）影響過濾效果和過濾器正常的反衝。後采取投加少量硫酸進行預處（chù）理和在石灰乳中添加少量輕（qīng）質碳（tàn）酸鈣（gài）的辦法，使過濾趨於穩定。 
4.2.2　原設計配製石灰乳是利用寶鋼（gāng）工業新水，而工業水中（zhōng）的菌藻（zǎo），尤（yóu）其是細菌的分（fèn）泌物(粘狀體)隨石灰乳（rǔ）進入廢水中，對薄膜過濾產生（shēng）嚴重影（yǐng）響。由於一般化（huà）學方法無法把粘狀體物質清洗幹（gàn）淨，聚（jù）附在膜表（biǎo）麵，從而影響（xiǎng）了過濾效果，當廢水中（zhōng）含固量較少時情況尤為突出(細菌及其分泌物直接附著在濾膜表麵)。後采（cǎi）取（qǔ）向廢水中投（tóu）加 NaClO(投加濃度為15～20 mg/L)和（hé）用濾後清液代替工業水配（pèi）製石灰乳的措施，使過濾器（qì）基本恢複正常運（yùn）行（háng）。 
4.2.3　薄膜液體過濾器每使用一段時間後（hòu），要用鹽酸（suān）進行活化。但（dàn）濾膜的使用周期畢竟有一定（dìng）限度，到時要予以更換，究竟一次使用（yòng）能維持多長時間尚無這方麵的經驗，需待（dài）實踐證實。

5　結論

5.1　采用中和—薄膜過濾工藝處理電鍍含鋅廢水是成功的。選用濾膜孔徑為0.5μ，控製pH＝8.5～9，可確保Zn²⁺充分去除，水（shuǐ）中剩餘濃度達到國家排放標準。 
5.2　在選擇和確定處（chù）理工藝時，必須詳細了解廢水的來源及廢水中水質的（de）變化，如pH值、有機物、菌藻（zǎo）及油等影響（xiǎng）過濾的因素，以便采取相應的措施（shī）如設調節池等　使過濾器發揮其特（tè）性。 
5.3　薄膜液體過濾的高（gāo）去除率，使清液可得到再利用，以節約水資源，實現零排放。