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大名膜分離技術在電鍍水處理中應用現狀

來源: 發布時間:2019-10-02 113272 次瀏覽


  有學者在電鍍鎳(Ni)漂洗水的處理(chǔ lǐ)過程中采用膜分離技術,通過對漂洗水進行濃縮以及回用發現,這種技術在電鍍液中應用是可行的,膜分離技術可以對其中的鎳離子進行有效地截留,其中截留率大于99%。在實驗中選取的鎳離子濃度為145mg/L,經過膜分離技術濃縮之后,濃縮液中的鎳離子濃度達到50g/L,而其余的透過液經過處理之后還能回收利用。這種工藝對于金屬液中的金屬和水都能利用,但是由于采用兩級反滲透(Osmosis),其消耗的能源(解釋:向自然界提供能量轉化的物質)較多,投資也比較大。
  在膜分離技術中,膜是很關鍵的物質,膜的過濾效果會對金屬液的處理效果產生直接影響,有的學者以異丙醇為主要原料,經酸解、除醇、干燥和燒結過程(guò chéng),制成了陶瓷超濾膜,在外界施用大約0.2MPa的壓力,在此壓力下進行超濾分離,并且經過沉淀處理,最終得到電鍍廢水上的清澈液體。中空纖維膜紡絲機外形像纖維狀,具有自支撐作用的膜。它是非對稱膜的一種,其致密層可位于纖維的外表面/如反滲透膜,也可位于纖維的內表面(如微濾膜和超濾膜)。對氣體分離膜來說,致密層位于內表面或外表面均可。實驗結果表明,膜的通過量會不斷下降(descend),而且下降速度比較快,比如開始過濾10分鐘左右,膜的通過率大約為2.61立方米,而開始70分鐘之后,膜的通透率變為0.5立方米。經過沉淀之后,電鍍水中的金屬離子主要以絡合、配合物的形式存在,可以通過孔徑(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到70%,金屬鉻的去除率大約為10%,在透過液中,銅、鉻、鎳(Ni)的濃度分別是0.0663mg/
  L、0.0051mg/L和0.0763mg/L。
  利用金屬離子絡合物的性質進行電鍍廢水膜分離試驗該實驗(experiment)中,聚丙烯酸(Acrylic acid)鈉是絡合劑,采用該物質對含有銅離子的電鍍廢水進行處理(chǔ lǐ),其中液體的pH值對銅離子在廢水中的存在形態有很大的影響,產生絡合反應的前提是液體的pH值要大于6,在試驗中將液體的pH值調節到2~3,就可以使得銅離子從絡合物中釋放出來。中空纖維膜紡絲機通過膜技術進行水處理,應用于制藥、釀造、餐飲、化工、市政污水回傭、醫院、小區污水會用、造紙等生產生活污水處理。膜分離技術是一種廣泛應用于溶液或氣體物質分離、濃縮和提純的分離技術。膜壁微孔密布,原液在一定壓力下通過膜的一側,溶劑及小分子溶質透過膜壁為濾出液,而大分子溶質被膜截留,達到物質分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態過濾過程,大分子溶質被膜壁阻隔,隨濃縮液流出,膜不易被堵塞,可連續長期使用。研究(research)還表明,在解絡反應之前,有一個超濾過程,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不斷增大,而且還會影響膜的通透性,使得通量下降(descend)。但是,銅離子和聚丙烯酸鈉之間形成的絡合物是比較穩定的,超濾膜對銅離子的截留率不會改變,同時,解絡反應之后,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。這種工藝對電鍍廢水中的銅離子的回收率可以達到96%之多,同時,經過處理之后排放的水,銅的含量較低,其濃度小于1.0mg/L,滿足外界環境對廢水的排放要求。
  另一組學者采用納濾對含有鉻(Chromium)例子的廢水進行實驗(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。中空纖維膜紡絲機通過膜技術進行水處理,應用于制藥、釀造、餐飲、化工、市政污水回傭、醫院、小區污水會用、造紙等生產生活污水處理。膜分離技術是一種廣泛應用于溶液或氣體物質分離、濃縮和提純的分離技術。膜壁微孔密布,原液在一定壓力下通過膜的一側,溶劑及小分子溶質透過膜壁為濾出液,而大分子溶質被膜截留,達到物質分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態過濾過程,大分子溶質被膜壁阻隔,隨濃縮液流出,膜不易被堵塞,可連續長期使用。實驗結果表明,納濾膜可以對電鍍廢水中的鉻離子進行有效地處理,其去除率能夠達到98%,經過過濾之后的液體,鉻的濃度低于0.5mg/L,可以達到排放標準,同時還能用于對鍍件的漂洗。鉻溶液的濃度對膜的截留率的影響不大,但是過濾液中的鉻離子的濃度會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也會對鉻的截留效果產生顯著的影響。外國學者也對膜分離進行深入研究,其中有學者研究了膜處理電鍍鎳(Ni)廢水過程中pH值對分離過程的影響。研究結果表明,如果過濾方式為超濾,對于超濾膜而言,當液體的pH小于3.68時,基本不能對金屬離子進行截留,但是隨著pH值的不斷上升,其截留率會發生改變,當pH值為6.6的時候,截留率會達到98.7%。對于反滲透膜而言,如果電鍍廢水中含有弱酸根離子,當電鍍廢水的pH值較低的時候,透過液的pH值要比原液高,當pH值達到6.6的時候,透過液的pH值比原液低,當原液的pH值為6的時候,透過液和原液的pH值相等,隨著原液的pH值不斷升高,膜的通量會降低(reduce)。
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