北碚膜分離技術(shù)對廢水中金屬回收展望
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發(fā)布時間：2019-10-11
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廢水中的金屬元素是污染環(huán)境的主要因素(factor)之一，對廢水中的金屬元素進(jìn)行分離回收可以充分利用資源，最大化減少污染。膜生物反應(yīng)器膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池，在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機(jī)負(fù)荷，從而減少污水處理設(shè)施占地面積，并通過保持低污泥負(fù)荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內(nèi)之膜分離設(shè)備截留槽內(nèi)的活性污泥與大分子有機(jī)物。膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。中空纖維膜紡絲機(jī)通過膜技術(shù)進(jìn)行水處理，應(yīng)用于制藥、釀造、餐飲、化工、市政污水回傭、醫(yī)院、小區(qū)污水會用、造紙等生產(chǎn)生活污水處理。膜分離技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于溶液或氣體物質(zhì)分離、濃縮和提純的分離技術(shù)。膜壁微孔密布，原液在一定壓力下通過膜的一側(cè)，溶劑及小分子溶質(zhì)透過膜壁為濾出液，而大分子溶質(zhì)被膜截留，達(dá)到物質(zhì)分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態(tài)過濾過程，大分子溶質(zhì)被膜壁阻隔，隨濃縮液流出，膜不易被堵塞，可連續(xù)長期使用。通過膜分離技術(shù)進(jìn)行二次金屬資源的回收和水的回用處理(chǔ lǐ)已有大量研究，并在工程(Engineering)實踐中獲得效益近年來膜分離技術(shù)發(fā)展迅速，對物質(zhì)的高效（指效能高的）分離與轉(zhuǎn)化過程(guò chéng)帶來了新的機(jī)遇。膜分離技術(shù)中的納濾和反滲透（Osmosis)可應(yīng)用于低濃度金屬離子的濃縮，兩者對金屬離子都有較高的截留率，反滲透對金屬離子的截留基本沒有選擇(xuanze)性，而且能耗相對納濾膜較高，因此納濾膜比反滲透更適用于金屬離子的分離濃縮。膜電解技術(shù)在氯堿工業(yè)中應(yīng)用較成熟，但由于其能耗相對較高，在含金屬離子廢水處理中沒有實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用，改善工藝結(jié)構(gòu)是提高電流(Electron flow)利用率(availability)的關(guān)鍵（解釋:比喻事物的重要組成部分)。
膠團(tuán)強(qiáng)化超濾、絡(luò)合超濾是先通過添加化學(xué)藥劑使金屬離子從小粒徑變成大粒徑，再通過成本低、易操作的超濾膜進(jìn)行截留分離，發(fā)展的關(guān)鍵（解釋:比喻事物的重要組成部分)在于制備低感染，易回收的化學(xué)添加劑。膜生物反應(yīng)器膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池，在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機(jī)負(fù)荷，從而減少污水處理設(shè)施占地面積，并通過保持低污泥負(fù)荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內(nèi)之膜分離設(shè)備截留槽內(nèi)的活性污泥與大分子有機(jī)物。膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。膜萃取的關(guān)鍵在于針對混合金(alloy)屬離子分離的萃取劑和萃取條件的探索，并建立合理的數(shù)學(xué)模型，便于實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。當(dāng)前水、礦等資源日漸短缺，環(huán)境惡化，“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，而膜分離技術(shù)可以有效實現(xiàn)資源回收和水、氣純化，在各行業(yè)中都發(fā)揮重要作用。我國對膜的需求量越來越大，近年來每年都以大于20%的速率增長，國內(nèi)許多以膜分離技術(shù)為主導(dǎo)的公司積極研發(fā)新的制膜工藝，提高膜性能、降低（reduce)能耗，但主要生產(chǎn)(Produce)超濾膜和微濾膜，納濾膜和反滲透（Osmosis)膜大部分靠進(jìn)口。另外，膜分離技術(shù)的應(yīng)用中普遍存在易污染、膜壽命短等缺陷，當(dāng)前關(guān)鍵任務(wù)一是進(jìn)行新材料(Material)和新的制膜工藝的開發(fā)，優(yōu)化膜的性能，再就是開發(fā)實用的膜分離技術(shù)或集成技術(shù)應(yīng)用于含重金屬離子廢水處理(chǔ lǐ)和回收利用。
