含鎘鍍膜液在每批次鍍膜后需全部更換以滿足生產(chǎn)要求，鍍膜后采用純水對膜層進行清洗。含鎘廢水主要來自排放的含鎘鍍膜液和鍍膜后的清洗過程。

　　1.2 含鎘廢水特點

　　含鎘鍍膜液和膜層清洗廢水水量相同，但水質(zhì)差異較大，含鎘鍍膜液和膜層清洗廢水中各污染物濃度比可達10：1~20：1。廢水中主要污染物鎘、氨氮、COD濃度均較高，其中含鎘鍍膜液中鎘濃度>10mg/L、氨氮濃度>3000mg/L、COD濃度>3000mg/L，廢水可生化性較差。

　　2、含鎘廢水零排放技術(shù)方案的選擇

　　2.1 概述

　　目前國內(nèi)外重金屬廢水處理技術(shù)主要有沉淀法、離子交換法、膜分離法、生物法和吸附法等。每種方法各有優(yōu)、缺點，采用單一的處理方法可以實現(xiàn)出水的達標(biāo)排放，如唐鵬飛等人采用混凝沉淀法處理含鎘廢水，處理后廢水中的鎘濃度可達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB)的排放限值要求。但重金屬廢水的零排放很難通過單一的處理方法實現(xiàn)。近年來，電鍍行業(yè)等重金屬重點排放行業(yè)已開展了相關(guān)重金屬廢水零排放技術(shù)研究，且已有工程實踐供借鑒。目前重金屬零排放均采用多種處理方法的組合工藝，如廣州市番禺區(qū)某鍍鋅企業(yè)，采用“超濾+反滲透+離子交換”組合工藝，實現(xiàn)了廢水零排放。福建某液壓件電鍍廠采用“化學(xué)沉淀+膜分離+蒸發(fā)濃縮”組合工藝，實現(xiàn)了含鉻廢水零排放。目前國內(nèi)外重金屬廢水零排放技術(shù)中，膜過濾+蒸發(fā)濃縮的工藝路線較為成熟，應(yīng)用廣泛。

　　2.2 含鎘廢水零排放方案

　　該企業(yè)計劃將含鎘廢水處理后用做純水制備原水。采用膜過濾工藝保證回用水水質(zhì);膜過濾濃縮廢水中的重金屬再經(jīng)蒸發(fā)工藝轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)系統(tǒng)的殘液中，做固廢處置，從而實現(xiàn)重金屬廢水的零排放。

　　同時，該企業(yè)含鎘廢水中鎘、氨氮的濃度較高，且硫脲沸點較高，直接進行膜過濾及蒸發(fā)濃縮處理，將導(dǎo)致膜堵塞及污染，對蒸發(fā)器影響也較大，無法實現(xiàn)零排放，故需將廢水中的鎘、氨氮、硫脲進行有效的預(yù)處理，滿足進膜系統(tǒng)的水質(zhì)要求，再經(jīng)三級膜過濾(超濾+反滲透+DTRO)處理確保出水水質(zhì)穩(wěn)定、提高回用水產(chǎn)水率、減少蒸發(fā)廢水量，降低后續(xù)蒸發(fā)成本。具體的廢水處理工藝流程如圖1所示。

　　反滲透是滲透作用的逆過程，一般指借助外界壓力的作用使溶液中的溶劑透過半透膜而阻留某種或某些溶質(zhì)的過程。用于反滲透的半透膜表面微孔尺寸一般在1nm左右，能去除絕大部分離子、質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%～95%的溶解固形物、95%以上的溶解有機物、生物和膠體以及80%～90%的硅酸，因此反滲透處理的出水凈化程度高，能滿足回用要求。在處理重金屬廢水時，反滲透的截留機理主要是篩分機理和靜電排斥。

　　2.3.5 蒸發(fā)濃縮

　　利用蒸汽將廢水加熱，使廢水中水與鹽分分離，以提高廢液濃度，減少廢液量，回收蒸餾水。

　　2.4 主要處理工藝解析

　　2.4.1 預(yù)處理除氨

　　調(diào)節(jié)廢水pH值至11，廢水中離子態(tài)氨(NH+4)向游離氨(NH3)轉(zhuǎn)化，在廢水中通入蒸汽的作用下，氨從廢水中逸出并不斷提濃，轉(zhuǎn)化為濃度為16%的氨水，氨水外售再利用;脫氨后廢水氨氮濃度降至35mg/L，進入混合水池。

　　2.4.2 預(yù)處理除鎘

　　含鎘廢水中的硫脲在堿性及高溫(60℃)條件下，大部分分解生成硫化鈉，產(chǎn)生的硫化鈉和廢水中的金屬鎘形成硫化鎘，在該堿性條件下，金屬鎘與OH作用轉(zhuǎn)化為氫氧化鎘沉淀，同步投加PAM絮凝劑提高混凝沉淀效果，去除50%的鎘，減少高濃度鎘對蒸氨汽提塔的影響。在進入膜系統(tǒng)前，向混合廢水投加重金屬捕捉劑、PAM等進一步除鎘，確保進入膜系統(tǒng)的鎘濃度控制在0.05mg/L以下。

　　2.4.3 預(yù)處理除硫脲

　　水解池中加熱加堿分解原水中的大部分硫脲，再采用芬頓氧化工藝將廢水中殘余的硫脲氧化為氮氣和二氧化碳，將終進入膜處理系統(tǒng)的COD控制在30mg/L以下。

　　2.4.4 膜過濾+蒸發(fā)濃縮

　　膜過濾和蒸發(fā)濃縮是實現(xiàn)廢水零排放的關(guān)鍵工段。混合廢水經(jīng)多介質(zhì)過濾器的過濾攔截作用去除大部分SS后進入超濾，大于超濾膜膜孔的微粒、膠體等進一步去除，保證反滲透進水水質(zhì)。廢水經(jīng)過反滲透膜，出水可滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB)水質(zhì)要求，進入回收水箱，反滲透濃水提升進入DTRO裝置進一步濃縮減量，以減少后續(xù)MVR蒸發(fā)廢水量，節(jié)約投資及運行費用。DTRO和MVR裝置出水均進入回收水箱，實現(xiàn)廢水的零排放。

　　3、廠區(qū)中水回用方案

　　3.1 重金屬廢水中水回用

　　含鎘廢水經(jīng)過反滲透膜過濾，鎘濃度可降至0.005mg/L以下，滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB)中的水質(zhì)要求，作為純水制備系統(tǒng)原水，經(jīng)純水系統(tǒng)處理后回用于生產(chǎn)。鑒于該中水由含鎘廢水制備而來，僅將其回用于CBD工序(涉鎘工序)，不與其他生產(chǎn)用水混合，不足部分由自來水補充，實現(xiàn)重金屬廢水在CBD工段的閉路循環(huán)。

　　3.2 其余清洗廢水中水回用

　　該企業(yè)銅銦鎵硒太陽能電池生產(chǎn)過程中，除CBD工序涉鎘外，其余清洗工序均為純水清洗，不添加化學(xué)藥劑，廢水污染物以SS為主，不含鎘等污染物，采用混凝沉淀+多介質(zhì)過濾進行處理，處理后的廢水回用于冷卻塔補水。