重金屬是指相對密度大于5的金屬,如銅、鉛、鎳、鋅等。隨著工業(yè)的發(fā)展,有大量含有重金屬污染物的工業(yè)廢水和城市生活污水被排入江河湖泊而對周邊環(huán)境造成嚴重影響。金屬若長期暴露于人體和環(huán)境,會發(fā)生積累,便能造成嚴重的健康危害和環(huán)境破壞。需對重金屬廢水處理,將廢水中的重金屬除去后才可進行排放或回用。
隨著膜技術(shù)的開展,膜技術(shù)已成為新興的重金屬廢水處理辦法。微濾,超濾,納濾和反滲透已被用于分離廢水中的重金屬,其主要依據(jù)粒徑,溶液濃度,帶電荷量和施加壓力等來選擇分離顆粒。
1.超濾膜在重金屬廢水處理中的應(yīng)用
通常,超濾(UF)膜孔徑范圍為0.01~0.1μm,可截留小分子組分、蛋白質(zhì)、多糖、病毒等組分,操作時所需壓力為0.1~1.0MPa。超濾對大分子有機物(如蛋白質(zhì)、細菌)、膠體、懸浮固體等具有分離的才能,因此被普遍應(yīng)用于料液的廓清或大分子有機物的分離純化。由于UF膜孔徑通常大于金屬離子的大小使得金屬離子能夠容易的經(jīng)過超濾膜,因而為了促進UF過程,通常運用化學(xué)試劑和聚合物試劑改動膜性能,稱之為膠束加強超濾(MEUF)和聚合物加強超濾(PEUF),而這兩種技術(shù)已被普遍應(yīng)用于重金屬的去除中(見表1)。
2 納濾膜在重金屬廢水處理中的應(yīng)用
由于納濾(NF)分離技術(shù)的優(yōu)越特性,其在制藥、生物化工、食品工業(yè)等諸多范疇顯現(xiàn)出寬廣的應(yīng)用前景。依據(jù)納濾膜的分離特性和納濾處理前后水樣的電導(dǎo)率剖析,NF膜對二價金屬離子如鈣鎂等離子的去除率很高,處理后水中重金屬離子含量完整到達安康飲用水規(guī)范。NF技術(shù)是在各種化學(xué)和生物技術(shù)工業(yè)中運用的有效的分離技術(shù),是介于UF與反滲透(RO)之間的一種膜分離技術(shù),其孔徑約為1nm。NF膜的孔徑和外表特征決議了其共同的性能,對不同電荷和不同價數(shù)的離子具有不同的電位,是重金屬去除的有效辦法。NF膜的分離性能明顯優(yōu)于UF和微濾(MF),而與RO膜相比具有部分去除單價離子、過程滲透壓低、操作煩瑣、節(jié)能等優(yōu)點。NF效率取決于pH值,壓力,溫度,膜傾向,膜構(gòu)造和進料濃度。NF過程中運用的膜通常是由外表帶正電荷或負電荷的聚合物組成,這時膜外表與金屬離子之間產(chǎn)生了靜電作用,從而進步了膜性能,有助于分離重金屬。因而,不同的聚合物膜資料組成的NF膜能去除不同的重金屬離子,見表2。
3 反滲透膜在重金屬廢水處理中的應(yīng)用
反滲透又稱逆滲透(RO),由于它和自然滲透的方向相反,故稱反滲透。其推進力依托壓力差完成,是將溶液中溶劑分離出的膜分離操作。其分離原理是應(yīng)用反滲透膜只能透過溶劑(通常是水)的選擇透過性,以膜兩側(cè)靜壓為推進力,完成截留離子物質(zhì)或小分子物質(zhì)(如氯化納、葡萄糖、氨基酸)的液體混合物分離的過程。反滲透的工作原理和納濾一樣,即尺寸排擠和電荷排擠。RO膜孔徑范圍為0.1~1.0nm,操作壓力通常為1.5~15MPa。反滲透具有產(chǎn)水水質(zhì)高、運轉(zhuǎn)本錢低、無污染、操作便當運轉(zhuǎn)牢靠等諸多優(yōu)點,成為海水和苦咸水淡化,以及純水制備的節(jié)能、煩瑣的技術(shù)。反滲透這項技術(shù)已在水處理方面達十年左右,通常被用于海水淡化。但隨著科研人員的不時努力和開發(fā),目前也已普遍應(yīng)用于醫(yī)藥、化工、食品等諸多行業(yè)。近些年來,反滲透應(yīng)用于處理重金屬廢水的運用在不時增加,特別是在深度處理階段的研討越來越多,其工藝流程見圖1。
由于膜分離技術(shù)具有的分離效率高、操作簡單、本錢低等優(yōu)點,在廢水處理范疇得到了較好的應(yīng)用。處理冶金廢水的方式有很多,但當金屬冶煉及加工過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水中的金屬離子濃度較低時,采用普通的處理辦法富集或回收物料是不經(jīng)濟的,通常會選擇用石灰中和處理,但又形成了大量的廢渣堆積,也會產(chǎn)生很多問題。而采用適用的膜分離技術(shù)不但能夠回收富集廢液中的金屬離子,而且處理后的水質(zhì)還能夠直接回用。關(guān)于冶金工業(yè)廢水的成分復(fù)雜、劇毒等特性,使各種膜分離技術(shù)都普遍存在膜污染嚴重、運用壽命較短等問題,從而限制了它們的大范圍應(yīng)用。我們能夠選擇新的膜資料,對膜構(gòu)造停止進一步改善,開發(fā)抗污染較強的膜,改良膜的預(yù)處理以及膜的清洗方式,從而使這些問題得到較好的處理,使其在重金屬廢水處理方面及冶金廢水處理方面能有愈加寬廣的應(yīng)用。
以上便是江蘇銘盛環(huán)境關(guān)于膜分離技術(shù)在重金屬廢水處理中的應(yīng)用的介紹。江蘇銘盛環(huán)境長期致力于江蘇污水處理,江蘇廢水處理,純凈水設(shè)備。歡迎大家電話咨詢:158-9646-8025。