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膜分离技术在重金属废水处理方面的应用
点击次数:556  发布时间:2019-05-18

随着工业的迅速发展,重金属废水的排放量也越来越大,其所带来的污染问题也日益严重。重金属废水主要来自于矿山坑内排水、选矿厂尾矿排水、废石场淋浸水、有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水,以及电解、Nong药、医药、油漆、颜料等工业。重金属废水危害大,不仅会污染环境,还会危害人的健康。近些年来,人们对重金属污染问题越来越重视,也在不断寻求更为经济有效的方法来处理重金属废水,以减少或消除重金属在环境中的积累,减轻环境污染。

重金属废水的传统处理工艺大都存在着处理效果不好、处理成本高、工艺流程复杂和设备占地面积大等缺点。近些年来,膜分离技术由于其、节能、环保、操作简便、易于控制等优点,已被广泛应用到重金属废水的处理中。今天,小编就膜的分类、膜分离技术的特征、膜分离技术的基本原理以及膜分离技术在重金属废水处理中的应用作一综述。

一、膜的分类

膜是具有选择性分离功能的材料。膜的分类方法有很多,可以根据膜的孔径、材料和断面的物理形态分类。

?根据膜孔径的不同,可以将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜;

?根据膜材料的不同,可以将膜分为有机膜和无机膜;

?根据膜断面的物理形态,可以将膜分为对称膜(微滤技术常用)、非对称膜和复合膜(超滤技术和反渗透技术常用)。

二、膜分离技术的特征

利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。膜分离技术具有分离效率高、分离效果好、能耗低、分离过程中物质不发生相变、操作简单方便、无二次污染、分离产物易于回收、自动化程度高等优点,经膜分离技术处理后的重金属能够得到有效的应用。

三、膜分离技术的基本原理

膜分离技术的基本原理是在某种推动力作用下,利用膜的选择透过性进行分离、纯化和浓缩。

四、膜分离技术的应用

1.微滤技术

微滤是以静压力差为推动力,利用膜的筛分作用进行分离的过程。微孔滤膜的孔径一般为0.1-1μm,对于重金属离子并不能直接截留。重金属废水需经过适当的预处理如氧化、还原、吸附等手段将重金属离子转化为大于0.1μm的不溶态微粒,再利用微滤膜将其有效去除。

2.超滤技术

超滤是以0.1~0.5 MPa的压力差为推动力,利用多孔膜的拦截能力,以物理截留的方式,将溶液中的大小不同的物质颗粒分开,从而达到纯化和浓缩、筛分溶液中不同组分的目的。按照超滤膜的孔径和截留特点,一般不用来处理重金属废水,但是经过被分离对象化学性质的改变,也能用超滤膜来处理。

3.纳滤技术

纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种膜分离技术,纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来,但与反渗透膜相比,其操作压力更低。在金属加工和合金生产中,经常需要用大量的水清洗,清洗水中含有浓度很高的镍、铁、铜等工业金属。采用纳滤技术,可以有效回收废水,且浓缩后的重金属也具有回收利用的价值。

4.反渗透技术

反渗透又称逆渗透,是一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。在膜的低压侧得到渗透液,高压侧得到浓缩液。用该技术处理重金属废水是,无需投加药剂,能耗低,且不改变溶液的物理化学性质。

                                               

膜分离技术作为水处理技术中的一种先进技术已得到越来越广泛的应用,具有较高的推广应用前景。由于工业废水中往往含有酸、碱、油等物质,成分复杂,而且处理条件往往也比较苛刻,因此如何提高膜的材料质量和表面性能、如何研制出化学稳定性好、抗污染性能好、抗菌型等性能优良而成本又低的膜,以及开发新型的膜组合工艺和新型膜件是今后研究的重要方向。

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