高效处理金属电镀废水：间歇式纳滤（NF）与反渗透（RO）在组分回用中的对比研究

本研究创新性地对比了间歇式纳滤（NF）与反渗透（RO）处理高渗透压电镀废水的性能，证明NF可降低30-40%能耗（SEC<3 kWh/m3），同时实现铬（Cr(III)）近100%回收。通过双级RO处理硼酸渗透液，首次实现电镀废水闭环回用，为工业零排放提供关键技术路径。

　　

Highlight

本研究首次将间歇式高压纳滤（NF<83 bar）与反渗透（RO<120 bar）应用于第二代Cr(III)电镀废水处理，通过半间歇/间歇混合技术实现电镀组分和水资源的近零浪费循环。

关键组分回收的ICP分析

电感耦合等离子体（ICP）数据显示，NF和RO膜对铬的截留率均接近100%（渗透液铬含量<1 mg/L）。RO实验中硫酸盐截留率同样达100%（渗透液硫酸盐<30 mg/L），而NF的硫酸盐截留率为87-93%，且通量越高截留效果越好（见表4）。

硼酸处理的突破性发现

RO对硼酸的截留率约70%，而NF不足10%。通过二级RO处理渗透液，成功将硼酸浓度降至可回用水平，使冲洗浴用水实现闭环循环。

结论

两种膜技术均能高效回收第二代电镀液组分：NF能耗较RO降低30-40%，但需二级RO补足硼酸截留短板。该混合系统为电镀行业提供兼具经济性与可持续性的废水处理方案。

CRediT作者贡献声明

Ebrahim Hosseinipour：原始稿件撰写、实验操作与数据分析；Sophia Ly：实验实施；Philip.A. Davies：稿件修订、项目指导与资金筹措。

致谢

本研究由欧盟地平线2020研究与创新计划资助（项目编号958454）。