金属铜在国民经济生活和工业生产中扮演着重要角色，但铜矿开采和生产过程中产生大量的含铜废水，如果不经处理排入环境中，铜离子通过水迁移、土壤积累和食物链的累积和放大效应，将对人体产生伤害，导致腹痛、呕吐，甚至是肝硬化等。我国已将铜及其化合物列入水体优先控制污染物的“黑名单”。同时鉴于金属铜有较高的经济价值，铜矿废水中的铜离子不经回收直接排放将会造成很大的资源浪费。

目前，矿山污水的处理方法主要有中和法、硫化法、沉淀浮选法、萃取电积法、生化法等。但是这些方法都存在着容易产生二次污染、产生大量的污泥、资源利用率不高等问题。反渗透（RO）和纳滤(NF)是在高盐水和苦咸水淡化过程中发展起来两种新型膜分离过程，与传统处理技术相比具有分离效率高，能耗低，无二次污染等优点。随着技术的不断进步，反渗透和纳滤的应用领域越来越广泛，除用于苦咸水淡化外还广泛用于电力、化工、制药、生化、食品、电子、饮用水生产等许多领域。国内外的最新研究表明，将反渗透和纳滤技术应用于含重金属离子废水的处理和回收也能取得良好的效果。

本研究以福建省某矿业公司的铜矿采矿废水为处理对象，采用反渗透、纳滤膜组合新工艺对该废水进行浓缩和处理试验，对浓缩倍数（浓缩液铜离子浓度）、透过液浓度、膜通量以及清洗状况等进行了考察，检验膜分离技术应用于铜矿废水处理的可行性，探索一条既有利于环境治理又有利于资源回收的新工艺路线。

1 工艺流程工艺流程示意如图1。原水首先经过预处理，去除排放过程带来的杂物和废水中含有的悬浮物质SS后进入膜系统的进水罐，以满足入膜的要求。进水罐中废水经过泵提升压力进入一级RO膜浓缩，一级RO浓缩将原水分离形成浓缩液和透析液，当一级RO膜浓缩的浓缩液浓度无法达到回收要求时，一级浓缩液进入二级NF膜浓缩，进一步提高浓缩液的浓度。

由于二级浓缩是在比较高的原液浓度上进行的，因此采用更高的入膜压力进行分离，以获得更高的浓缩倍数。二级NF浓缩的浓缩液一般即可满足回收离子的要求，可以进入后续萃取或精炼工艺提取出大量的铜，实现废水资源化。而此时二级浓缩的透析液离子浓度较高，可返回进水罐，重新进入膜系统进行分离，继续提取其中的有效成份。一级RO浓缩的透析液浓度依然较高，无法满足水回用的要求，根据需要对其进行二级RO脱盐过滤，浓缩液返回到进水罐中，透析出水则可直接回用，实现污水零排放。

图1 工艺流程图

Fig．1 Schematic diagram ofexperiment flow

2 废水水质与膜材料的选择研究主要是以福建省某铜矿采矿过程中产生的废水为原水进行，具体水质参数如表1。