電解銅箔廠廢水資源化再利用難點
2020-07-30 
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電解銅箔的生箔和表面處理等主要生產(chǎn)工序需要耗費大量的水對銅箔表面進行沖洗，從而產(chǎn)生包括含銅廢水、含鉻廢水、含鎳廢水、含鋅廢水等在內(nèi)的清洗廢水。由于電解銅箔的生產(chǎn)廢水雜質(zhì)較少，廢水量較大的特點，新建的銅箔廠已經(jīng)大量采用全膜法工藝對廢水進行資源再利用，在獲得高濃度的銅、鎳、鋅、鉻等濃縮液的同時，使廢水實現(xiàn)閉路循環(huán)、近零排放，達到節(jié)約資源和保護環(huán)境的目的。
但是從已運行的含銅廢水資源化再利用項目案例來看，在技術(shù)、經(jīng)濟、管理等方面存在許多的困難，真正做到資源化再利用和“近零排放”的難度很大，有些宣傳和成功案例是要打折扣的。主要存在的問題有：
一. BWRO和SWRO濃縮濃度未達設(shè)計目標(biāo)值
在pH值為1~3的酸性運行條件下采用膜工藝對廢水進行濃縮，雖然避免了膜元件濃水側(cè)發(fā)生離子結(jié)晶。但由于反滲透膜在pH值7.5~7.8時脫鹽率最高，在低pH值條件下運行時表現(xiàn)出的脫鹽率不高。再加上濃差極化及水溫的影響，實際運行中BWRO和SWRO膜壓力大于濃縮液滲透壓10bar才能有效濃縮，BWRO和SWRO濃縮液中的離子濃度未能達到設(shè)計目標(biāo)值，需要增加NF的循環(huán)次數(shù)，加重了NF的運行負荷。
二. NF濃縮液減量效率達不到設(shè)計要求
NF進液含鹽量與產(chǎn)液量和濃縮液量之間的關(guān)系是在一定的工作壓力下，原液含鹽量越高，產(chǎn)液量越小、濃縮液量越大。因此，當(dāng)料液濃度發(fā)生變化時，為了保證NF濃縮液量滿足設(shè)計要求，必須調(diào)整到更高的工作壓力才能滿足處理需求。但從有些已運行的同類案例中，NF給液泵的壓力設(shè)計沒有富余量，當(dāng)NF運行工況發(fā)生變化時，由于NF給液泵壓力已經(jīng)到達極限工作壓力，NF已經(jīng)無法有效濃縮，濃縮液量遠遠超過設(shè)計目標(biāo)，生產(chǎn)線無法消耗如此大量的濃縮液。
三. 反滲透和納濾膜元件使用壽命較短
反滲透和納濾膜元件的膜片、進水隔網(wǎng)、產(chǎn)水隔網(wǎng)、粘接劑等均由化學(xué)材料制成，在pH值為1~3的低pH值條件下長期運行，會對化學(xué)材料的細微構(gòu)造或分子構(gòu)造造成不可逆的變化，加速膜性能的衰減，降低膜元件的使用壽命。從銅箔廠已運行的同類案例看，膜元件更換周期長則一年，短則三個月就要更換。由于膜元件價格較高，更換頻率過于頻繁，造成系統(tǒng)運行成本較高。
四. 系統(tǒng)維護管理困難
廢水資源化利用采用的是全膜法工藝，相比傳統(tǒng)的廢水處理工藝要求操作維護人員具有更專業(yè)、更精細化的操作、維護和管理水平。有些企業(yè)為了降低投資成本，設(shè)備自動化程度較低，且沒有可靠的在線儀表監(jiān)控，又缺乏離線檢測手段，導(dǎo)致不少項目僅能維持到項目驗收就出現(xiàn)難以解決的問題，無法穩(wěn)定運行。
一. BWRO和SWRO濃縮濃度未達設(shè)計目標(biāo)值
在pH值為1~3的酸性運行條件下采用膜工藝對廢水進行濃縮，雖然避免了膜元件濃水側(cè)發(fā)生離子結(jié)晶。但由于反滲透膜在pH值7.5~7.8時脫鹽率最高，在低pH值條件下運行時表現(xiàn)出的脫鹽率不高。再加上濃差極化及水溫的影響，實際運行中BWRO和SWRO膜壓力大于濃縮液滲透壓10bar才能有效濃縮，BWRO和SWRO濃縮液中的離子濃度未能達到設(shè)計目標(biāo)值，需要增加NF的循環(huán)次數(shù)，加重了NF的運行負荷。
二. NF濃縮液減量效率達不到設(shè)計要求
NF進液含鹽量與產(chǎn)液量和濃縮液量之間的關(guān)系是在一定的工作壓力下，原液含鹽量越高，產(chǎn)液量越小、濃縮液量越大。因此，當(dāng)料液濃度發(fā)生變化時，為了保證NF濃縮液量滿足設(shè)計要求，必須調(diào)整到更高的工作壓力才能滿足處理需求。但從有些已運行的同類案例中，NF給液泵的壓力設(shè)計沒有富余量，當(dāng)NF運行工況發(fā)生變化時，由于NF給液泵壓力已經(jīng)到達極限工作壓力，NF已經(jīng)無法有效濃縮，濃縮液量遠遠超過設(shè)計目標(biāo)，生產(chǎn)線無法消耗如此大量的濃縮液。
三. 反滲透和納濾膜元件使用壽命較短
反滲透和納濾膜元件的膜片、進水隔網(wǎng)、產(chǎn)水隔網(wǎng)、粘接劑等均由化學(xué)材料制成，在pH值為1~3的低pH值條件下長期運行，會對化學(xué)材料的細微構(gòu)造或分子構(gòu)造造成不可逆的變化，加速膜性能的衰減，降低膜元件的使用壽命。從銅箔廠已運行的同類案例看，膜元件更換周期長則一年，短則三個月就要更換。由于膜元件價格較高，更換頻率過于頻繁，造成系統(tǒng)運行成本較高。
四. 系統(tǒng)維護管理困難
廢水資源化利用采用的是全膜法工藝，相比傳統(tǒng)的廢水處理工藝要求操作維護人員具有更專業(yè)、更精細化的操作、維護和管理水平。有些企業(yè)為了降低投資成本，設(shè)備自動化程度較低，且沒有可靠的在線儀表監(jiān)控，又缺乏離線檢測手段，導(dǎo)致不少項目僅能維持到項目驗收就出現(xiàn)難以解決的問題，無法穩(wěn)定運行。
