膜分離技術(shù)在重金屬?gòu)U水處理中的應(yīng)用

重金屬是指相對(duì)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(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重影響。金屬若長(zhǎng)期暴露于人體和環(huán)境，會(huì)發(fā)生積累，便能造成嚴(yán)重的健康危害和環(huán)境破壞。需對(duì)重金屬?gòu)U水處理，將廢水中的重金屬除去后才可進(jìn)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?gòu)U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?gòu)U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(shí)所需壓力為0.1～1.0MPa。超濾對(duì)大分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、細(xì)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(jī)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(jìn)UF過程，通常運(yùn)用化學(xué)試劑和聚合物試劑改動(dòng)膜性能，稱之為膠束加強(qiáng)超濾(MEUF)和聚合物加強(qiáng)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?gòu)U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(duì)二價(jià)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(dá)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(yùn)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(duì)不同電荷和不同價(jià)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(jià)離子、過程滲透壓低、操作煩瑣、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。NF效率取決于pH值，壓力，溫度，膜傾向，膜構(gòu)造和進(jìn)料濃度。NF過程中運(yùn)用的膜通常是由外表帶正電荷或負(fù)電荷的聚合物組成，這時(shí)膜外表與金屬離子之間產(chǎn)生了靜電作用，從而進(jìn)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?gòu)U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(jìn)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(jìn)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(yùn)轉(zhuǎn)本錢低、無污染、操作便當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)牢靠等諸多優(yōu)點(diǎn)，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(xiàng)技術(shù)已在水處理方面達(dá)十年左右，通常被用于海水淡化。但隨著科研人員的不時(shí)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?gòu)U水的運(yùn)用在不時(shí)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(jiǎn)單、本錢低等優(yōu)點(diǎn)，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(dāng)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(shí)，采用普通的處理辦法富集或回收物料是不經(jīng)濟(jì)的，通常會(huì)選擇用石灰中和處理，但又形成了大量的廢渣堆積，也會(huì)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(yán)重、運(yùn)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(duì)膜構(gòu)造停止進(jìn)一步改善，開發(fā)抗污染較強(qiáng)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?gòu)U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?gòu)U水處理中的應(yīng)用的介紹。江蘇銘盛環(huán)境長(zhǎng)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。