1.3.2反渗透浓缩 对纳滤的浓缩液还需要用反渗透作进一步浓缩.使浓缩浓度提高至电镀液浓度要求.同时考虑到在前级纳滤膜分离时,纳滤透水回收率高,其浓缩废水量远小于膜透过水的量.因此,这一级反渗透选用部分浓缩液回流工艺设计,使RO的浓缩达到镀液浓度要求,透过水因其浓度高于前级纳滤膜的透过水而返回到原废水处理箱,再用作前级纳滤膜的进水,以提高水和镀液成分的回收率透.此级反渗透由于进水浓度和浓缩浓度都较高,因此,需要选用高压泵和耐高压反渗透抗污染膜,同时还应考虑能量回收装置. 1.3.3反渗透淡化 对于纳滤膜分离后的透过水,需要的是水的净化回用.因而本级反渗透是按镀件清洗工艺对清洗水的水质要求而设置.如电镀镀件对清洗的水质要求不高,本级反渗透装置不需设置, 其前级纳滤透过水已能满足清洗水质要求,就可直接用纳滤透过水返回作镀件漂洗或淋洗水.如水质要求很高，纳滤透过水达不到清洗水的水质要求,则要设置反渗透再作进一步除净化处理.为提高反渗透回收率和保证透过水的水质.选择分段式反渗透工艺设计能同时满足以上要求.反渗透膜透过水基本达到去离子水的水质标准,完全能满足一般和高档镀件的清洗要求.浓缩液返回到原废水处理箱,再作为前级纳滤膜的进水,以提高水和镀液成分的回收率透. 整个工艺流程形成了闭路循环处理系统,没有其他物质进入,也没有物质损失,实现零排放设计.同时使返回的浓缩液浓度达到镀液浓度要求,回用的镀件清洗水达到或接近去离子水标准,满足精密电镀清洗水的水质要求. 1.4计算 根据膜分离技术应用设计要求和物料平衡原理,工艺设计的膜技术参数可按分段式工艺和部分浓缩液循环工艺计算. 2·实验研究 2.1实验目的 根据设计的工艺流程,采用模拟配制的镀镍漂洗废水对各级、段分离膜组件的处理效果进行试验,考察设计工艺流程实际应用的可行性. 2.2实验装置 实验装置设计如图2所示.  2.3实验材料 2.3.1膜元件 膜元件分别为DuraslickNF2540;DuraslickRO2540;FILMTECSW30-2540. 2.3.2试验料液 用宁波某电镀厂镀镍车间镀件漂洗废水取样分析,并参照镀镍液的配方比例,用RO产水(电导率<2μs·cm-1)配制.即按硫酸镍:氯化镍:硼酸:光亮剂等于240:40:45:1.0的比例配制成含Ni2+浓度为135~180mg·dm-3,pH值为4.5~5.2的镀镍漂洗废水,作为模拟前级纳滤过程的试验料液;后级的反渗透净化和反渗透浓缩分别采用纳滤过程后的透过水及浓缩水. 2.4测定方法 用原子吸收分光光度法检测Ni2+离子浓度,Ni2+离子的浓度范围:0.03~8mg·dm-3,用去离子水调正含Ni2样品的浓度至仪器测量范围. 2.5实验结果 按图2配置连接实验装置,在室温条件下以全回流和部分浓缩液回流的方式连续运行,膜组件透水流量用TCF校正,控制进水流速和回收率在单支膜元件使用条件限制值以内.用变换试验水质、更换膜组件、改变膜分离工艺方式和调节操作压力等步骤,完成纳滤分离、反渗透净化和反渗透浓缩模拟试验. 2.5.1纳滤分离过程 纳滤分离的目的是截留分离废水中的Ni2+离子和其他胶体等杂质,获得尽可能大的膜通量,并为后级反渗透处理废水回用作精细预处理.操作压力(ΔP)对纳滤膜分离效果的影响如图3所示.进水浓度(Cf)对纳滤膜分离效果的影响如图4所示.  由图3可见,随着操作压力(ΔP)提高,纳滤膜的产水通量(Jw)几乎呈线性增加;而Ni2+离子的截留率(R1)开始会随着操作压力(ΔP)升高而增大,但当操作压力超过1.0MPa时,Ni2+离子的截留率(R1)随着操作压力(ΔP)升高而降低.由图4可知,进水的Ni2+离子浓度在400mg·dm-3以下,基本无大的变化;而Ni2+离子浓度在400mg·dm-3以上,通量和截留率都略有下降,但其变化不大.其原因主要是由于纳滤过程的浓差极化和料液中含有的有机物浓缩所造成.在电镀生产工艺中,电镀清洗废水的Ni2+离子浓度一般都在400mg·dm-3以下,虽然对实际应用的纳滤分离过程影响关系不大.但纳滤分离过程不能采用太大的回收率(或浓缩倍数),否则除了会降低纳滤分离效果以外,还会有严重的浓差极化和纳滤膜污染. |
