隨著(zhù)工業(yè)的迅速發(fā)展,重金屬廢水的排放量也越來(lái)越大,其所帶來(lái)的污染問(wèn)題也日益嚴重。重金屬廢水主要來(lái)自于礦山坑內排水、選礦廠(chǎng)尾礦排水、廢石場(chǎng)淋浸水、有色金屬冶煉廠(chǎng)除塵排水、有色金屬加工廠(chǎng)酸洗水、電鍍廠(chǎng)鍍件洗滌水、鋼鐵廠(chǎng)酸洗排水,以及電解、Nong藥、醫藥、油漆、顏料等工業(yè)。重金屬廢水危害大,不僅會(huì )污染環(huán)境,還會(huì )危害人的健康。近些年來(lái),人們對重金屬污染問(wèn)題越來(lái)越重視,也在不斷尋求更為經(jīng)濟有效的方法來(lái)處理重金屬廢水,以減少或消除重金屬在環(huán)境中的積累,減輕環(huán)境污染。
重金屬廢水的傳統處理工藝大都存在著(zhù)處理效果不好、處理成本高、工藝流程復雜和設備占地面積大等缺點(diǎn)。近些年來(lái),膜分離技術(shù)由于其高效、節能、環(huán)保、操作簡(jiǎn)便、易于控制等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應用到重金屬廢水的處理中。今天,小編就膜的分類(lèi)、膜分離技術(shù)的特征、膜分離技術(shù)的基本原理以及膜分離技術(shù)在重金屬廢水處理中的應用作一綜述。
一、膜的分類(lèi)
膜是具有選擇性分離功能的材料。膜的分類(lèi)方法有很多,可以根據膜的孔徑、材料和斷面的物理形態(tài)分類(lèi)。
?根據膜孔徑的不同,可以將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜;
?根據膜材料的不同,可以將膜分為有機膜和無(wú)機膜;
?根據膜斷面的物理形態(tài),可以將膜分為對稱(chēng)膜(微濾技術(shù)常用)、非對稱(chēng)膜和復合膜(超濾技術(shù)和反滲透技術(shù)常用)。
二、膜分離技術(shù)的特征
利用膜的選擇性分離實(shí)現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過(guò)程稱(chēng)作膜分離。膜分離技術(shù)具有分離效率高、分離效果好、能耗低、分離過(guò)程中物質(zhì)不發(fā)生相變、操作簡(jiǎn)單方便、無(wú)二次污染、分離產(chǎn)物易于回收、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn),經(jīng)膜分離技術(shù)處理后的重金屬能夠得到有效的應用。
三、膜分離技術(shù)的基本原理
膜分離技術(shù)的基本原理是在某種推動(dòng)力作用下,利用膜的選擇透過(guò)性進(jìn)行分離、純化和濃縮。
四、膜分離技術(shù)的應用
1.微濾技術(shù)
微濾是以靜壓力差為推動(dòng)力,利用膜的篩分作用進(jìn)行分離的過(guò)程。微孔濾膜的孔徑一般為0.1-1μm,對于重金屬離子并不能直接截留。重金屬廢水需經(jīng)過(guò)適當的預處理如氧化、還原、吸附等手段將重金屬離子轉化為大于0.1μm的不溶態(tài)微粒,再利用微濾膜將其有效去除。
2.超濾技術(shù)
超濾是以0.1~0.5 MPa的壓力差為推動(dòng)力,利用多孔膜的攔截能力,以物理截留的方式,將溶液中的大小不同的物質(zhì)顆粒分開(kāi),從而達到純化和濃縮、篩分溶液中不同組分的目的。按照超濾膜的孔徑和截留特點(diǎn),一般不用來(lái)處理重金屬廢水,但是經(jīng)過(guò)被分離對象化學(xué)性質(zhì)的改變,也能用超濾膜來(lái)處理。
3.納濾技術(shù)
納濾是介于反滲透和超濾之間的一種膜分離技術(shù),納濾膜大多從反滲透膜衍化而來(lái),但與反滲透膜相比,其操作壓力更低。在金屬加工和合金生產(chǎn)中,經(jīng)常需要用大量的水清洗,清洗水中含有濃度很高的鎳、鐵、銅等工業(yè)金屬。采用納濾技術(shù),可以有效回收廢水,且濃縮后的重金屬也具有回收利用的價(jià)值。
4.反滲透技術(shù)
反滲透又稱(chēng)逆滲透,是一種以壓力差為推動(dòng)力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力,當壓力超過(guò)它的滲透壓時(shí),溶劑會(huì )逆著(zhù)自然滲透的方向作反向滲透。在膜的低壓側得到滲透液,高壓側得到濃縮液。用該技術(shù)處理重金屬廢水是,無(wú)需投加藥劑,能耗低,且不改變溶液的物理化學(xué)性質(zhì)。
膜分離技術(shù)作為水處理技術(shù)中的一種先進(jìn)技術(shù)已得到越來(lái)越廣泛的應用,具有較高的推廣應用前景。由于工業(yè)廢水中往往含有酸、堿、油等物質(zhì),成分復雜,而且處理條件往往也比較苛刻,因此如何提高膜的材料質(zhì)量和表面性能、如何研制出化學(xué)穩定性好、抗污染性能好、抗菌型等性能優(yōu)良而成本又低的膜,以及開(kāi)發(fā)新型的膜組合工藝和新型膜件是今后研究的重要方向。