[摘要]以废水处理和金属回用为目的,研究了络合—超滤—解络—纳滤耦合过程处理铜电镀工业废水。利用聚丙烯酸钠(PAAN)为络合剂处理含Cu2+的电镀废水,讨论了pH、体积浓缩因子等对超滤过程的影响,以及解络、纳滤过程和络合剂再生回用性能。试验研究表明,在络合过程对Cu2+可达到98%的去除,在解络过程对Cu2+的回收率仍可达到96%以上。经过纳滤浓缩的铜电镀废水,可回收铜金属,而滤过液可达到回用水的标准。

[关键词]电镀废水;废水回用;络合;超滤;纳滤;耦合过程

电镀是当今世界三大污染工业之一。电镀行业的高用水量以及其排放废水中的重金属对水环境的污染,都极大地制约了它的可持续发展。传统的电镀废水处理工艺成本过高,重金属未经回收便排放到水体中,极易对生物造成危害〔1〕。而膜分离技术是一种新兴的流体处理工艺,具有高效、节能、无二次污染等优点,采用膜分离技术处理的电镀废水,可以实现重金属的“零排放”或“微排放”,能使生产成本大大降低〔2～4〕。20世纪80年代以来,国外围绕这一技术在电镀废水处理中的应用展开了大量的研究〔5〕。国内有人进行了聚丙烯酸(PAA)增强超滤处理含Pd2+和Cd2+重金属废水的研究,为应用聚丙烯酸钠(PAAN)作络合剂超滤处理电镀铜废水提供了技术支持〔6〕。

络合—超滤—解络—纳滤集成过程由以下连续的5个环节组成:(1)用大分子聚合物络合废水中的铜离子;(2)超滤铜金属络合物废水,在超滤过程中产生脱除了铜离子的净化水和浓缩的铜络合物;(3)通过酸化对浓缩液中的铜络合物进行解络;(4)超滤酸化后的浓缩液回收大分子络合物循环使用;(5)滤过液中含有较高浓度的铜离子,可通过纳滤浓缩回收铜返回到电镀工序。笔者研究采用络合—超滤—解络—纳滤耦合工艺浓缩和回收电镀铜液废水,探讨了pH、体积浓缩因子等因素对电镀铜废水处理效果的影响,从而确定了络合—超滤—解络—纳滤耦合过程处理电镀铜废水的最佳工艺条件。