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成安膜分離技術(shù)在電鍍水處理中應(yīng)用現(xiàn)狀

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2019-10-02 112330 次瀏覽


  有學(xué)者在電鍍鎳(Ni)漂洗水的處理(chǔ lǐ)過(guò)程中采用膜分離技術(shù),通過(guò)對(duì)漂洗水進(jìn)行濃縮以及回用發(fā)現(xiàn),這種技術(shù)在電鍍液中應(yīng)用是可行的,膜分離技術(shù)可以對(duì)其中的鎳離子進(jìn)行有效地截留,其中截留率大于99%。在實(shí)驗(yàn)中選取的鎳離子濃度為145mg/L,經(jīng)過(guò)膜分離技術(shù)濃縮之后,濃縮液中的鎳離子濃度達(dá)到50g/L,而其余的透過(guò)液經(jīng)過(guò)處理之后還能回收利用。這種工藝對(duì)于金屬液中的金屬和水都能利用,但是由于采用兩級(jí)反滲透(Osmosis),其消耗的能源(解釋:向自然界提供能量轉(zhuǎn)化的物質(zhì))較多,投資也比較大。
  在膜分離技術(shù)中,膜是很關(guān)鍵的物質(zhì),膜的過(guò)濾效果會(huì)對(duì)金屬液的處理效果產(chǎn)生直接影響,有的學(xué)者以異丙醇為主要原料,經(jīng)酸解、除醇、干燥和燒結(jié)過(guò)程(guò chéng),制成了陶瓷超濾膜,在外界施用大約0.2MPa的壓力,在此壓力下進(jìn)行超濾分離,并且經(jīng)過(guò)沉淀處理,最終得到電鍍廢水上的清澈液體。中空纖維膜紡絲機(jī)外形像纖維狀,具有自支撐作用的膜。它是非對(duì)稱(chēng)膜的一種,其致密層可位于纖維的外表面/如反滲透膜,也可位于纖維的內(nèi)表面(如微濾膜和超濾膜)。對(duì)氣體分離膜來(lái)說(shuō),致密層位于內(nèi)表面或外表面均可。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,膜的通過(guò)量會(huì)不斷下降(descend),而且下降速度比較快,比如開(kāi)始過(guò)濾10分鐘左右,膜的通過(guò)率大約為2.61立方米,而開(kāi)始70分鐘之后,膜的通透率變?yōu)?.5立方米。經(jīng)過(guò)沉淀之后,電鍍水中的金屬離子主要以絡(luò)合、配合物的形式存在,可以通過(guò)孔徑(aperture)比較小的陶瓷超濾膜從而被截留。其中金屬銅的去除率達(dá)到70%,金屬鉻的去除率大約為10%,在透過(guò)液中,銅、鉻、鎳(Ni)的濃度分別是0.0663mg/
  L、0.0051mg/L和0.0763mg/L。
  利用金屬離子絡(luò)合物的性質(zhì)進(jìn)行電鍍廢水膜分離試驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)(experiment)中,聚丙烯酸(Acrylic acid)鈉是絡(luò)合劑,采用該物質(zhì)對(duì)含有銅離子的電鍍廢水進(jìn)行處理(chǔ lǐ),其中液體的pH值對(duì)銅離子在廢水中的存在形態(tài)有很大的影響,產(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng)的前提是液體的pH值要大于6,在試驗(yàn)中將液體的pH值調(diào)節(jié)到2~3,就可以使得銅離子從絡(luò)合物中釋放出來(lái)。中空纖維膜紡絲機(jī)通過(guò)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(huì)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(guò)膜的一側(cè),溶劑及小分子溶質(zhì)透過(guò)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(guò)程為動(dòng)態(tài)過(guò)濾過(guò)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(zhǎng)期使用。研究(research)還表明,在解絡(luò)反應(yīng)之前,有一個(gè)超濾過(guò)程,隨著液體中的體積濃度因子不斷增大,廢水中的銅離子和聚丙烯酸鈉的濃度也會(huì)不斷增大,而且還會(huì)影響膜的通透性,使得通量下降(descend)。但是,銅離子和聚丙烯酸鈉之間形成的絡(luò)合物是比較穩(wěn)定的,超濾膜對(duì)銅離子的截留率不會(huì)改變,同時(shí),解絡(luò)反應(yīng)之后,超濾回收的聚丙烯酸鈉與原始的聚丙烯酸鈉具有相似的效果。這種工藝對(duì)電鍍廢水中的銅離子的回收率可以達(dá)到96%之多,同時(shí),經(jīng)過(guò)處理之后排放的水,銅的含量較低,其濃度小于1.0mg/L,滿足外界環(huán)境對(duì)廢水的排放要求。
  另一組學(xué)者采用納濾對(duì)含有鉻(Chromium)例子的廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(experiment),微濾器的孔徑很小,為5μm,納濾膜為NF90-2540型卷式納濾膜,分割分子量為300。中空纖維膜紡絲機(jī)通過(guò)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(huì)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(guò)膜的一側(cè),溶劑及小分子溶質(zhì)透過(guò)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(guò)程為動(dòng)態(tài)過(guò)濾過(guò)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(zhǎng)期使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,納濾膜可以對(duì)電鍍廢水中的鉻離子進(jìn)行有效地處理,其去除率能夠達(dá)到98%,經(jīng)過(guò)過(guò)濾之后的液體,鉻的濃度低于0.5mg/L,可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)還能用于對(duì)鍍件的漂洗。鉻溶液的濃度對(duì)膜的截留率的影響不大,但是過(guò)濾液中的鉻離子的濃度會(huì)隨著鉻溶液濃度的增加而上升,而且液體的氫離子濃度指數(shù)也會(huì)對(duì)鉻的截留效果產(chǎn)生顯著的影響。外國(guó)學(xué)者也對(duì)膜分離進(jìn)行深入研究,其中有學(xué)者研究了膜處理電鍍鎳(Ni)廢水過(guò)程中pH值對(duì)分離過(guò)程的影響。研究結(jié)果表明,如果過(guò)濾方式為超濾,對(duì)于超濾膜而言,當(dāng)液體的pH小于3.68時(shí),基本不能對(duì)金屬離子進(jìn)行截留,但是隨著pH值的不斷上升,其截留率會(huì)發(fā)生改變,當(dāng)pH值為6.6的時(shí)候,截留率會(huì)達(dá)到98.7%。對(duì)于反滲透膜而言,如果電鍍廢水中含有弱酸根離子,當(dāng)電鍍廢水的pH值較低的時(shí)候,透過(guò)液的pH值要比原液高,當(dāng)pH值達(dá)到6.6的時(shí)候,透過(guò)液的pH值比原液低,當(dāng)原液的pH值為6的時(shí)候,透過(guò)液和原液的pH值相等,隨著原液的pH值不斷升高,膜的通量會(huì)降低(reduce)。
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