超濾技術(shù)在含鉛廢水處理中的實(shí)際運(yùn)用

黃強(qiáng)

（南通大恒環(huán)境工程有限公司，江蘇南通 226014）

1 引言

近年來，隨著我國工業(yè)的發(fā)展，含重金屬廢水的產(chǎn)生量日趨增多。含重金屬廢水會(huì)對(duì)人類健康和環(huán)境造成巨大威脅，因此，國家對(duì)含重金屬廢水的排放要求也越來越嚴(yán)格。

重金屬元素是指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，單質(zhì)密度大于4 500 kg/m3的金屬元素，常見的有汞、鉻、鉛等。重金屬離子的去除，目前常見有化學(xué)沉淀法、生化法、吸附法等［1］，但在出水濃度要求很低的情況下，上述方法或操作嚴(yán)苛，或出水指標(biāo)不穩(wěn)定，因此整體處理效果往往不理想或存在瓶頸。近年來，隨著膜技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了多種不同類型、不同過濾精度的膜過濾技術(shù)，如超濾、納濾、反滲透等。其中，超濾是一種在低跨膜壓力下工作的膜技術(shù)，過濾精度可達(dá)0.002～0.1 μm［2］，由于其具有高效率、易操作和節(jié)省空間的優(yōu)點(diǎn)，使得其具有巨大的應(yīng)用前景。本文通過對(duì)某鋼絲繩企業(yè)運(yùn)用超濾技術(shù)處理含鉛廢水情況的闡述，為相關(guān)實(shí)際運(yùn)用提供參考借鑒。

2 項(xiàng)目概況

2.1 項(xiàng)目背景

該鋼絲繩企業(yè)生產(chǎn)配置有1 條盤條酸洗磷化生產(chǎn)線以及15 條線材制品熱處理酸洗磷化生產(chǎn)線，主要產(chǎn)品為彈簧鋼絲，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含鉛廢水專一收集（鉛屬于一類污染物），單獨(dú)處理。

2.2 水量和水質(zhì)

本項(xiàng)目含鉛廢水850 t/d，水質(zhì)具體情況見表1。

表1 含鉛廢水水質(zhì)具體情況 mg/L

2.3 排放標(biāo)準(zhǔn)及回用要求

根據(jù)項(xiàng)目環(huán)評(píng)及相關(guān)環(huán)保要求，本項(xiàng)目pH、CODCr、石油類排放執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）表4 中三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；總鐵參照《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 31962—2015）中B 等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值；總鉛執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）表2 中一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)，具體指標(biāo)見表2。

表2 排放標(biāo)準(zhǔn) mg/L

回用水質(zhì)要求見表3。

表3 回用水質(zhì)要求 mg/L

3 廢水處理工藝及實(shí)際處理效果

3.1 工藝流程及主要設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1.1 工藝流程

工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程

3.1.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)簡述

（1）含鉛調(diào)節(jié)池HRT 18.5 h，前端設(shè)隔油區(qū)，后端調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)設(shè)空氣攪拌系統(tǒng)；（2）一級(jí)沉淀池，平流式，表面負(fù)荷0.59 m3/（m2·h），前端設(shè)加藥區(qū)，調(diào)節(jié)pH 至8.5 再依次投加PAC，PAM；（3）二級(jí)沉淀池，平流式，表面負(fù)荷0.53 m3/（m2·h），前端設(shè)加藥區(qū)，調(diào)節(jié)pH 至10.0［3］再依次投加PAC，PAM；（4）中間水池HRT 1.2 h，內(nèi)設(shè)空氣攪拌系統(tǒng)；（5）多介質(zhì)過濾，成套設(shè)備，鋼結(jié)構(gòu)，φ1 200 mm，處理能力850 t/d，濾速8.7 m/s；（6）保安過濾，過水量850 t/d，內(nèi)裝PP 濾芯，過濾精度5 μm；（7）超濾系統(tǒng)，成套設(shè)備，處理能力850 t/d，循環(huán)錯(cuò)流，外壓式PVDF 中空纖維膜，40 m2/支，共32 支，通量28～40 L/（m2·h）。

3.2 實(shí)際處理效果

項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行調(diào)試后，二級(jí)沉淀池出水總鉛實(shí)測(cè)濃度0.08～0.25 mg/L，活性炭過濾出水總鉛實(shí)測(cè)濃度0.05～0.20 mg/L，超濾出水總鉛實(shí)測(cè)濃度＜0.06 mg/L。

4 結(jié)論及注意事項(xiàng)

實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，針對(duì)含鉛廢水在進(jìn)行“兩級(jí)化學(xué)沉淀+多介質(zhì)過濾+活性炭過濾”預(yù)處理后，再采用超濾技術(shù)進(jìn)行深度過濾可以確保出水總鉛穩(wěn)定低于0.1 mg/L，達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）表2 中一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)，其對(duì)鉛離子組成的膠體（0.05～0.1 μm 范圍）［4］具有很好的攔截作用。

采用超濾技術(shù)處理含鉛廢水應(yīng)注意如下事項(xiàng)：（1）超濾前端必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，防止膜污染堵塞降低通量，從而影響使用壽命。（2）前端采用化學(xué)沉淀法的，pH 值需控制在10.5 以下，盡量不超過10。因?yàn)槟壳笆袌錾铣瑸V膜材質(zhì)pH 耐受性一般在2～10，過高會(huì)縮短使用壽命。（3）結(jié)合溶度積常數(shù)（KSP）綜合考慮，排放濃度要求0.05 mg/L 以下的需慎重處理，建議預(yù)留反滲透系統(tǒng)位置。

時(shí)代在發(fā)展，超濾膜的材質(zhì)、性能日新月異，其卓越的過濾性能勢(shì)必成為今后含鉛廢水乃至其他含重金屬廢水處理技術(shù)相關(guān)研究的一大方向。