近年来，面对日益恶化的环境，国家和地方政府不断提高标准，使得公司污水处理单元一原设计出水指标(COD≤150mg/L)已不能满足现行国家标准。加上污水处理单元一出水色度、COD偏高，也不利于后续的污水循环装置和浓盐水装置的长周期稳定运行。为此，研究如何提高SBR池出水的可生化性，降解废水中有毒有害、难生物降解物质，保障二级生化工序BAF的处理效果，大幅度降低污水处理单元一出水COD、色度，使其达到相关排放标准和确保后系统污水循环装置、浓盐水装置长期稳定运行，是目前急需解决的问题。
2、工艺研究实验
SBR池处理后的废水中有机污染物大部分为难生物降解的有机物，以多元酚、杂环、苯系物等难降解污染物为主。难降解有机物及色度经现有二级生化处理工艺难以去除，应选择适合的氧化技术进行深度处理。
目前，比较成熟和应用广泛的去除难降解COD和脱色的氧化技术，主要有Fenton试剂法和臭氧催化氧化法。
2.1 Fenton试剂法
2.1.1 材料与仪器
梅特勒-托利多XP504分析天平、COD分析仪、COD分析装置、铂钴标准色阶、烧杯、移液管、玻璃棒等。H2O2(30%浓度)、硫酸亚铁、硫酸、氢氧化钠等。
2.1.2 实验方法
取SBR池出水作为实验水样，先用硫酸调节SBR池出水的pH，再向废水中加入一定量的硫酸亚铁和双氧水，迅速搅拌均匀，澄清后取出上清液，调节其pH至中性，分析其上清液的COD和色度。分别对不同pH、不同硫酸亚铁加药量、不同双氧水加药量三种情况下废水COD、色度的去除效果进行对比实验。
根据生态环境部发布的《国家危险废物名录(2021年版)》，各工业生产过程中产生的废硫酸、盐酸、磷酸或混酸均属于“HW34废酸”液体危险废物，大多成分复杂，酸性和腐蚀性较强，直接排入环境中不但会造成严重的危害，会造成资源浪费。硫酸是一种重要的基础工业原料，应用领域涉及到国民经济的众多方面，被誉为“化学工业之母”。我国的硫酸产量随着经济发展逐步上升，截止至2020年底，我国硫酸总产能达到1.24亿t，总产量达到9895万t，创下历史新高。硫酸在使用过程中，随着生产工艺的不同而流向不同。在钢铁、石油化工、化学工业等领域，硫酸经过酸洗、烷基化、催化等工艺后，形成不同硫酸浓度且含有较多不同杂质的废酸。废硫酸产生量超过千万吨级别的行业主要包括钛白粉行业、钢铁酸洗、金属表面处理等，其余产生量较大的行业有精细化工染料中间体、电子电极箔、铅蓄电池拆解、有色金属冶炼、烷基化反应等。我国现阶段的钛白粉生产工艺主要为硫酸法，每生产1t钛白粉，会产生质量分数为20%的废硫酸8t，钛白粉行业产生的废硫酸量占全国废酸量的60%~70%；钢铁企业酸洗工艺每酸洗钢铁1t，约需消耗w(H2SO4)98%的硫酸30~50kg。2016年，用硫酸清洗的钢材约为2500万t，废酸量约1000万t；石油加工行业废硫酸主要来自于硫酸法汽油烷基化生产装置，每产品油，就会产生80~100kg的废硫酸。钢铁企业出1t的成的酸洗工艺除了产生废硫酸，也会产生质量分数为8%左右的废盐酸约6500万t/a；金属表面处理，包括电子电极箔行业，通常会使用大量盐酸、硫酸等强酸，通过及时更换酸液来保证产品质量，替换下来的废酸液占2019年废酸总产出量的23.1%，达到2190万t左右。
随着国家相关环保政策新《环境保护法》的颁布，为了全面实现保护环境、清洁生产、节能减排和增效，采用先进的工艺技术与设备和合适的环保技术成为危废治理的重要保障，需要采用一定的技术手段在低能耗下达到废酸资源化利用的目的。目前废酸处置主要采用中和法、扩散渗析法、电渗析法、离子交换树脂法、蒸发浓缩法、萃取法、焙烧法等,其中,中和法属于传统处置技术，利用碱性物质，如常用的石灰石，与废液中的硫酸、盐酸等中和形成盐。中和法操作简单、设备投资少，但在处理过程中或后续工艺处理中会产生较多的废渣，而废酸液中的大多数重金属离子也会参杂在废渣中，造成废渣中含有较多的有机物以及重金属离子，无法直接排放，只能做为危险废弃物交由的处理公司进行无害化处理，费用较高。其余几种技术都属于资源化处置技术，各有优缺点。扩散渗析法、电渗析法、离子交换树脂法、萃取法等在提取部分酸回用后，还剩余大量的残酸需外送至危废处理中心做终端处置，并且提取的酸浓度低，需要浓缩后才可回用；蒸发浓缩法只能浓缩减量而不能除杂，需要和其他技术集成进行浓缩前或浓缩后的除杂，并且酸液腐蚀性高，对蒸发设备材质的耐蚀
随着我国经济的快速发展，尤其在国家提出“制造业是强国之本、立国之基”的宏伟战略下，汽车、航空、航天、电子、轻工业、机械等行业的发展将迎来科技水平加速提升、逐步迈入世界先进水平的重要机遇期。电镀行业因其特有属性，能够为工业产品提供良好的外观装饰、防腐耐磨、导电耐用等属性，在工业生产中拥有着的作用。电镀表面处理行业拥有着广阔的发展前景和提升空间"。
长期以来，我国电镀行业缺乏合理布局，生产技术落后，低端电镀工艺普遍存在，特别是小企业电镀数量多、经营分散、环保意识薄弱，污染物产生量大而相应环境治理措施简单，使得电镀行业已成为我国大的污染源之一。为此国家在《重金属污染综合防治“十二五”规划》中明确提出要提高行业准入门槛，严格限制排放重金属相关项目，加快电镀行业结构调整，提高产业水平，推动节能减排，控制重金属污染，从而实现可持续发展。2021年生态环境部发布《关于加强重金属污染防控的意见》，提出了加快推进电镀行业开始向园区产业化、产业集群化的发展方向转变。
1、电镀废水的概念
电镀废水通常是指电镀企业在生产过程中，所产生电镀液、漂洗废水以及各种废液的总称。
按照电镀工艺流程，通常包括电镀前处理、电镀处理、镀后处理等工序“，在每道工序中又包含若干子工序，如电镀前处理通常包括酸洗、碱洗、超声波清洗等一道或若干道工序，电镀处理按镀种不同又分为镀铜、镀镍、镀铬、镀金、镀银、镀锌、阳极氧化、电解磷化等等数十种工艺，镀后处理包括钝化、喷涂、封孔等工艺，每个环节、每道工序均可产生含有大量金属离子、金属络合离子及清洗液的废水。具体而言，按照“分类收集、分质处理”分为各类重金属离子废水、前处理除油废水、综合废水、混排废水、含氰废水、电解磷化废水等。后根据废水性质不同，分别采用不同的处理工艺处理废水，实现达标排放。
2、电镀废水处理技术简介
电镀废水的常用处理技术按照反应机理的不同通常分为四类，即化学处理法、物化处理法、电化学处理法和生物处理法。电镀废水污染因子多,单一的处理方法很难达到理想的处理效果，在实际运用中，通常是上述几种方法的合理搭配。
(1)化学处理法。
化学处理法按照添加药剂的作用不同分为化学沉淀法、氧化还原法、酸碱中和法等。其中，化学沉淀法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、螯合物沉淀法等，通过添加进去的OH-、S2-、螯合离子等与重金属阳离子结合生产沉淀达到去除金属离子污染物的目的。氧化还原法是指通过添加氧化剂与污染因子反应，常用的氧化剂包括芬顿试剂、次氯酸钠、双氧水等。化学沉淀法、氧化还原法通常在传统的预处理中使用，且适用于各种废水的预处理。
(2)物化处理法。
常用的物化处理法包括膜分离法、吸附法、离子交换法、蒸发浓缩法、气浮法等。膜分离法按照分离精度等级分为微滤、超滤、纳滤、反渗透等，其中反渗透法脱盐率可以超过99%，且可以实现40%~80%的废水回收利用;吸附法通常是指采用活性炭、硅藻土等对污染物进行吸附去除的处理方法。离子交换法是通过阴阳离子树脂与废水中的离子进行交换反应，从而实现污染物的去除，离子交换去除率通常可以超过80%，应用广泛。蒸发浓缩法是采用加热蒸发废水实现去除污染物的一种技术，因其处理成本高，通常用于废水浓缩液的处理，目前在电镀废水零排园区通常都采用了蒸发浓缩法。气浮法是利用大量的微小气泡粘附悬浮固体使其上浮水面，通过刮渣设备定期刮除从而实现废水处理的方法，根据原理不同分为电解气浮、加压溶气气浮、叶轮气浮等。
(3)电化学法。
电化学法是通过在阴阳极板间连接直流电源，将电能转化为化学能，以牺牲阳极金属电极产生金属阳离子絮凝剂，通过凝聚、浮除、还原和氧化分解将污染物从水体中分离，达到净化水体的一种技术。常用的包括电絮凝、电催化等。
(4)生物处理法。
传统的生物处理法通常是指利用活性污泥处理有机物、氨氮等的方法，经过一系列的有机物分解、硝化反应、反硝化反应等去除水中污染物。近年来，采用生物处理法处理电镀废水的方法正在得到推广应用。一些微生物代谢产物可以改变废水中的重金属离子价态，微生物菌群本身还具有较强的生物絮凝、静电吸附作用，通过吸附金属离子，使重金属污染物经固液分离后进入菌泥饼中，从而实现废水达标排放。
3、电镀废水零排放的技术原理
电镀废水零排放通常是指通过一系列先进的废水处理技术处理，终电镀废水全部回用，不对外排出污水，实现废水处理零排放，全程仅产生少量的危废及固废。如有的企业在镀槽后的回收槽和数个清洗槽各槽口两侧安装自动微量雾化水喷射装置，可将回收槽中的回收液适时补充到原镀槽中，再补充因蒸发引起的微量水，从而实现电镀清洗废水的“零排放”。
在国内实现零排或接近零排的电镀园区，通常采用的工艺路线是“一系列预处理技术+膜技术+蒸发技术”，中间穿插运用电化学、离子交换、吸附等技术。例如重庆某电镀园区废水排放执行表3标准，为保障废水稳定达标排放，就
性要求高；焙烧法再生酸的酸度和纯度较高，可直接回用，但能耗很高，并且焙烧产生的高温酸性气体对设备及管道腐蚀严重，造成维护成本较高且存在二次污染的风险。
不论是提纯的酸还是提取后的残酸，都需要蒸发浓缩。原因是提纯的酸的浓度都不符合回用要求，需要蒸发浓缩去提浓；而残酸需要浓缩减量来大程度减少外送量,从而降低外送处置费用。目前可用于酸液蒸发浓缩的常规技术采用的是金属或石墨材质的多效蒸发器，由于酸液腐蚀性很强，特别是含有盐酸或qingfusuan的混酸，对金属材质的要求很高，增加了设备投资成本；石墨蒸发器可耐盐酸或qingfusuan,但能耗比金属蒸发器高很多，并且做成多效的设备成本也不低，石墨材质一旦有裂缝后修补困难，造成维护成本高。笔者通过采用全塑材质的多效膜蒸馏技术对酸液进行浓缩来解决金属蒸发器不耐腐蚀和金属/石墨蒸发器能耗高的问题，提供一个可行的节能降耗的酸液浓缩方案。
1、膜蒸馏技术
膜蒸馏技术是随着反渗透膜法海水淡化发展起来的一种低温热法膜分离的技术，疏水微孔膜作为分隔介质把液相和气相室分隔，当热的水溶液流过液相室时，只有气相的饱和蒸汽可以透过疏水膜进入气相室，通过各种手段把气相室的饱和蒸汽冷凝形成产水，使气相室的饱和蒸汽压始终低于液相室的蒸汽压，从而使分离过程持续进行。高流速气体流过气相室把饱和蒸汽带走后冷凝的方式为气扫膜蒸馏，通过真空把气相室的蒸汽抽出冷凝的方式为真空膜蒸馏，把冷却水直接流过汽相室吸收饱和蒸汽的方式为直接接触式膜蒸馏，通过换热片用冷却水把汽相室的饱和蒸汽即时冷凝的方式为气隙式膜蒸馏。用于膜蒸馏的膜组件包括平板式、中空纤维式、卷式或耦合式"，这几种膜组件各有优缺点，但综合工程化应用需要考虑的成本、能耗、维护、安全等因素，污酸的处置应用更适合采用平板式膜组件。经过60多年的发展，板式真空多效膜蒸馏已经在多个行业实现工程化应用。
