金屬污水專(zhuān)用處理設(shè)備
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人氣：1399 發(fā)布時(shí)間：2018-08-07 10:56 關(guān)鍵詞：洛陽(yáng)金屬?gòu)U水處理設(shè)備廠家 洛陽(yáng)金屬?gòu)U水處理設(shè)備技術(shù) 洛陽(yáng)金屬?gòu)U水處理設(shè)備方案 產(chǎn)品型號(hào)：lytt 應(yīng)用領(lǐng)域：水處理 產(chǎn)品價(jià)格：39800 想了解更多產(chǎn)品詳情，請(qǐng) |
為提高膜分離的效率LYHLYHwefa，保證膜分離的順利進(jìn)行，可以先進(jìn)引預(yù)處理，然后再進(jìn)行膜分離。采用亞鐵做重金屬離子的共沉淀劑，配以微濾膜過(guò)濾，對(duì)Ni、Pb、Zn都有很好的去除。EnochG.D.等人采用共沉淀—錯(cuò)流微濾工藝處理含As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Se及Zn等重金屬的濕式石灰煙氣脫硫車(chē)間廢水，主要通過(guò)重金屬氫氧化物與硫化物共沉淀，再經(jīng)過(guò)錯(cuò)流微濾截留去除重金屬,并對(duì)膜污染的參數(shù)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明膜污染層主要由Mg、Al、Si、Fe化合物和鈣組成，可以通過(guò)定期反洗和增第6期高永魏寶平馬威等：膜分離技術(shù)在有害金屬?gòu)U水處理中的應(yīng)用41大膜面流速減小膜污染，經(jīng)過(guò)化學(xué)膜清洗可以達(dá)到初始通量。
采用調(diào)節(jié)重金屬?gòu)U水pH值形成氫氧化物膠體后用超濾膜過(guò)濾，出水中重金屬含量遠(yuǎn)低于排放標(biāo)準(zhǔn)。Barbala等人采用多聚物螯合超濾膜過(guò)濾(PF)工藝從蒸餾液中去除錒系元素(241Am和238Pu)，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了中試實(shí)驗(yàn)。
采用兩級(jí)PF，用Nd(釹)的硝酸鹽溶液替代Am廢水，起始Nd濃度為14mg/L，出水Nd濃度為0.01mg/L(ICP-AES的監(jiān)測(cè)下限)；瘜W(xué)混凝—微濾膜組合工藝處理低濃度放射性錒系元素廢水和重金屬?gòu)U水，是將傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀與微濾膜分離相結(jié)合，向含低濃度的放射性錒系元素(Am、U、Pu等)和重金屬(Cr和Pb)的廢水中投加合適的絮凝劑，并調(diào)節(jié)pH值至堿性，形成金屬離子的氫氧化物沉淀后，經(jīng)微濾膜分離有害金屬?gòu)膹U水中去除。低濃度有害金屬?gòu)U水中的金屬的氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽等化合物的濃度可能小于溶解度，或者在水溶液中呈膠體狀態(tài)存在，不能單獨(dú)從廢水中析出沉淀，而是通過(guò)絮凝或膠體的物理、化學(xué)吸附從廢水中去除，例如可通過(guò)向反應(yīng)器中投加鐵鹽，形成Fe(OH)3，與膠體狀態(tài)的金屬共沉淀，再經(jīng)過(guò)微濾被截留下來(lái)。
混凝—微濾膜組合工藝出水效果優(yōu)于傳統(tǒng)的混凝沉淀法或單一的膜分離法，與傳統(tǒng)處理方法相比具有流程簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，工作壓力低(0.01～0.03MPa)，水力停留時(shí)間短(1.5h)，能耗低，污泥量少，占地面積小，出水水質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，是非常理想的有害金屬?gòu)U水處理工藝之一。
聚合物絡(luò)合超濾技術(shù)是基于含氮、磷、硫和羥基功能團(tuán)的聚合物和它們的衍生物與大多數(shù)金屬離子絡(luò)合，當(dāng)這些聚合物的分子質(zhì)量超過(guò)超濾膜的切割分子質(zhì)量時(shí)，聚合物及其絡(luò)合的金屬離子被截留，而未絡(luò)合的離子可以透過(guò)超濾膜，從而實(shí)現(xiàn)金屬離子的分離。1985年，在Nature上首次報(bào)道了以水溶性聚合物絡(luò)合溶液中的重金屬離子，然后通過(guò)超濾濃縮溶液中的重金屬，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水溶液中微量重金屬的測(cè)定。隨后，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這一方法的啟發(fā)下，開(kāi)發(fā)了以水溶性聚合物絡(luò)合超濾技術(shù)分離水溶液中的重金屬，并圍繞這一方法展幵了大量的研究工作。曾堅(jiān)賢等以聚丙烯酸鈉為絡(luò)合劑進(jìn)行Hg2+、Cu2+、Cd2+的分離濃縮。實(shí)驗(yàn)分析了pH、金屬離子總濃度與絡(luò)合劑濃度比(LR)對(duì)分離效果的影響，根據(jù)不同離子在不同條件下對(duì)絡(luò)合劑親和力的不同，研究混合液濃縮行為，選擇分離濃縮條件。研究結(jié)果表明，在pH=5、LR=2、體積濃縮因子為15和各金屬離子的初始質(zhì)量濃度為30mg/L時(shí)，Hg2+得到選擇性濃縮，將含Cu2+、Cd2+的滲透液調(diào)節(jié)LR=0.033、pH=5，濃縮16倍時(shí)，Cu2+獲得選擇性濃縮，最終實(shí)現(xiàn)3種金屬離子的分離濃縮。
膜萃取是膜過(guò)程與液液萃取相結(jié)合形成的一種新型傳質(zhì)分離技術(shù)。原料液相和萃取相溶液分別在膜兩側(cè)流動(dòng)，其中一相會(huì)潤(rùn)濕膜并滲透進(jìn)入膜孔，在膜表面上與另一相形成固定界面層。由于在兩相中存在溶解度差異，溶質(zhì)會(huì)從一相中擴(kuò)散到兩相界面，先進(jìn)入膜中的萃取相，再通過(guò)膜孔擴(kuò)散進(jìn)入萃取相主體。膜萃取技術(shù)中研究較多的是中空纖維液膜萃取。與平板式和管式組件相比，中空纖維膜組件裝填密度大、比表面積大、占地面積小、成本比較低，非常適合用于處理金屬離子的稀溶液。Cr鈍化液中存在的主要金屬離子有Cr3+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、W6+，N.Diban等將中空纖維液膜萃取與電解技術(shù)聯(lián)用，回收了料液中的Zn。由于Cr3+、Zn2+、Fe2+對(duì)pH要求范圍不同，膜萃取過(guò)程中的有機(jī)萃取相pH控制在2.5左右，將鈍化液中的Zn、Fe分離出來(lái)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反萃取相的pH達(dá)到1.9，在此條件下反萃取相中Fe又被有機(jī)相萃取，使反萃取相中的Zn2+純度增大，在后續(xù)電解過(guò)程中得到純度更高的Zn，純度約98.48%。
進(jìn)行中空纖維膜萃取分離Ce3+/Pr3+的研究，采用未皂化萃取劑P507，通過(guò)在水相溶液中加入絡(luò)合劑醋酸提高兩種離子的分離因子，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ce3+、Pr3+的萃取率可分別達(dá)到94.76%、98.17%，分離因子達(dá)到3.43。T.Wannachod等通過(guò)中空纖維支撐液膜從混合稀土的硝酸溶液中萃取Nd(Ⅲ)，并建立傳質(zhì)分離模型。結(jié)果表明Nd(Ⅲ)的提取率和分離率分別達(dá)到95%、87%，而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模型模擬結(jié)果基本一致。
以D2EHPA為萃取劑，HCl為反萃取劑，通過(guò)中空纖維支撐液膜技術(shù)從含1mg/LPbCl2和Pb(NO3)2的稀溶液中萃取Pb2+，并設(shè)計(jì)膜萃取數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明，Pb2+的萃取率達(dá)97%，反萃取率30%以上，且實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模型模擬結(jié)果平均偏差低于3%。
從酸性核廢料中回收低濃度的U，并使用尺寸為D6.35cm×20.32cm和D10.16cm×33.02cm兩種不同規(guī)模的膜接觸器進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中建立了合理的數(shù)學(xué)模型，以便實(shí)現(xiàn)裝置的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，研究結(jié)果表明U的回收率達(dá)98%以上，根據(jù)建立的模型預(yù)測(cè)的結(jié)果與不同規(guī)模的膜接觸器實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。
在應(yīng)用于回收廢液中的金屬離子的多種膜分離技術(shù)中，學(xué)者們對(duì)中空纖維膜萃取技術(shù)研究較多，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)溶液中低濃度的金屬離子也有較高的萃取率，可通過(guò)萃取劑種類(lèi)、濃度、料液pH等參數(shù)改變實(shí)現(xiàn)不同金屬離子的分離，在金屬離子分離和提取方面有較大的優(yōu)勢(shì)。
除上面所述，近年來(lái)學(xué)者們還研究了中空纖維膜萃取技術(shù)在Hg2+、Ni2+、Cu2+、Cs+等金屬離子回收中的應(yīng)用，獲得了較好的結(jié)果。與傳統(tǒng)液膜萃取相比，中空纖維膜萃取技術(shù)解決了乳化液膜和支撐液膜的穩(wěn)定性問(wèn)題，避免相間泄露和乳化型二次污染，節(jié)約萃取劑。另外膜萃取技術(shù)對(duì)膜的浸潤(rùn)性能有較高的要求，膜兩側(cè)溶液不能互滲，分離完成需要進(jìn)行萃取劑和反萃取劑的回收利用。建立合理的傳質(zhì)分離模型有助于中空纖維膜萃取在工業(yè)中的推廣。
研究了用絡(luò)合—超濾—酸化解絡(luò)—超濾的方法處理含銅廢水。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)Cu2+100%的回收，要求聚合物分子質(zhì)量分布窄，另外為了回收水溶性聚合物，絡(luò)合過(guò)程要求可逆。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)投加合適的絡(luò)合劑，與Cu2+形成大分子而被截留，濃縮液解絡(luò)后再次通過(guò)超濾膜，絡(luò)合劑被截留，Cu2+透過(guò)超濾膜被回收。聚合物強(qiáng)化超濾可以處理低濃度金屬?gòu)U水，使用具有選擇性的聚電解質(zhì)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種金屬的分離回收及廢水的回用。
與納濾膜和反滲透膜相比，超濾膜成本低、易清洗，因此聚合物強(qiáng)化超濾在廢水中金屬分離回收方面有較大的應(yīng)用潛力，但該技術(shù)也面臨絡(luò)合劑的二次污染和回收問(wèn)題。
采用調(diào)節(jié)重金屬?gòu)U水pH值形成氫氧化物膠體后用超濾膜過(guò)濾，出水中重金屬含量遠(yuǎn)低于排放標(biāo)準(zhǔn)。Barbala等人采用多聚物螯合超濾膜過(guò)濾(PF)工藝從蒸餾液中去除錒系元素(241Am和238Pu)，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了中試實(shí)驗(yàn)。
采用兩級(jí)PF，用Nd(釹)的硝酸鹽溶液替代Am廢水，起始Nd濃度為14mg/L，出水Nd濃度為0.01mg/L(ICP-AES的監(jiān)測(cè)下限)；瘜W(xué)混凝—微濾膜組合工藝處理低濃度放射性錒系元素廢水和重金屬?gòu)U水，是將傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀與微濾膜分離相結(jié)合，向含低濃度的放射性錒系元素(Am、U、Pu等)和重金屬(Cr和Pb)的廢水中投加合適的絮凝劑，并調(diào)節(jié)pH值至堿性，形成金屬離子的氫氧化物沉淀后，經(jīng)微濾膜分離有害金屬?gòu)膹U水中去除。低濃度有害金屬?gòu)U水中的金屬的氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽等化合物的濃度可能小于溶解度，或者在水溶液中呈膠體狀態(tài)存在，不能單獨(dú)從廢水中析出沉淀，而是通過(guò)絮凝或膠體的物理、化學(xué)吸附從廢水中去除，例如可通過(guò)向反應(yīng)器中投加鐵鹽，形成Fe(OH)3，與膠體狀態(tài)的金屬共沉淀，再經(jīng)過(guò)微濾被截留下來(lái)。
混凝—微濾膜組合工藝出水效果優(yōu)于傳統(tǒng)的混凝沉淀法或單一的膜分離法，與傳統(tǒng)處理方法相比具有流程簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，工作壓力低(0.01～0.03MPa)，水力停留時(shí)間短(1.5h)，能耗低，污泥量少，占地面積小，出水水質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，是非常理想的有害金屬?gòu)U水處理工藝之一。
聚合物絡(luò)合超濾技術(shù)是基于含氮、磷、硫和羥基功能團(tuán)的聚合物和它們的衍生物與大多數(shù)金屬離子絡(luò)合，當(dāng)這些聚合物的分子質(zhì)量超過(guò)超濾膜的切割分子質(zhì)量時(shí)，聚合物及其絡(luò)合的金屬離子被截留，而未絡(luò)合的離子可以透過(guò)超濾膜，從而實(shí)現(xiàn)金屬離子的分離。1985年，在Nature上首次報(bào)道了以水溶性聚合物絡(luò)合溶液中的重金屬離子，然后通過(guò)超濾濃縮溶液中的重金屬，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水溶液中微量重金屬的測(cè)定。隨后，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這一方法的啟發(fā)下，開(kāi)發(fā)了以水溶性聚合物絡(luò)合超濾技術(shù)分離水溶液中的重金屬，并圍繞這一方法展幵了大量的研究工作。曾堅(jiān)賢等以聚丙烯酸鈉為絡(luò)合劑進(jìn)行Hg2+、Cu2+、Cd2+的分離濃縮。實(shí)驗(yàn)分析了pH、金屬離子總濃度與絡(luò)合劑濃度比(LR)對(duì)分離效果的影響，根據(jù)不同離子在不同條件下對(duì)絡(luò)合劑親和力的不同，研究混合液濃縮行為，選擇分離濃縮條件。研究結(jié)果表明，在pH=5、LR=2、體積濃縮因子為15和各金屬離子的初始質(zhì)量濃度為30mg/L時(shí)，Hg2+得到選擇性濃縮，將含Cu2+、Cd2+的滲透液調(diào)節(jié)LR=0.033、pH=5，濃縮16倍時(shí)，Cu2+獲得選擇性濃縮，最終實(shí)現(xiàn)3種金屬離子的分離濃縮。
膜萃取是膜過(guò)程與液液萃取相結(jié)合形成的一種新型傳質(zhì)分離技術(shù)。原料液相和萃取相溶液分別在膜兩側(cè)流動(dòng)，其中一相會(huì)潤(rùn)濕膜并滲透進(jìn)入膜孔，在膜表面上與另一相形成固定界面層。由于在兩相中存在溶解度差異，溶質(zhì)會(huì)從一相中擴(kuò)散到兩相界面，先進(jìn)入膜中的萃取相，再通過(guò)膜孔擴(kuò)散進(jìn)入萃取相主體。膜萃取技術(shù)中研究較多的是中空纖維液膜萃取。與平板式和管式組件相比，中空纖維膜組件裝填密度大、比表面積大、占地面積小、成本比較低，非常適合用于處理金屬離子的稀溶液。Cr鈍化液中存在的主要金屬離子有Cr3+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、W6+，N.Diban等將中空纖維液膜萃取與電解技術(shù)聯(lián)用，回收了料液中的Zn。由于Cr3+、Zn2+、Fe2+對(duì)pH要求范圍不同，膜萃取過(guò)程中的有機(jī)萃取相pH控制在2.5左右，將鈍化液中的Zn、Fe分離出來(lái)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反萃取相的pH達(dá)到1.9，在此條件下反萃取相中Fe又被有機(jī)相萃取，使反萃取相中的Zn2+純度增大，在后續(xù)電解過(guò)程中得到純度更高的Zn，純度約98.48%。
進(jìn)行中空纖維膜萃取分離Ce3+/Pr3+的研究，采用未皂化萃取劑P507，通過(guò)在水相溶液中加入絡(luò)合劑醋酸提高兩種離子的分離因子，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ce3+、Pr3+的萃取率可分別達(dá)到94.76%、98.17%，分離因子達(dá)到3.43。T.Wannachod等通過(guò)中空纖維支撐液膜從混合稀土的硝酸溶液中萃取Nd(Ⅲ)，并建立傳質(zhì)分離模型。結(jié)果表明Nd(Ⅲ)的提取率和分離率分別達(dá)到95%、87%，而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模型模擬結(jié)果基本一致。
以D2EHPA為萃取劑，HCl為反萃取劑，通過(guò)中空纖維支撐液膜技術(shù)從含1mg/LPbCl2和Pb(NO3)2的稀溶液中萃取Pb2+，并設(shè)計(jì)膜萃取數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明，Pb2+的萃取率達(dá)97%，反萃取率30%以上，且實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模型模擬結(jié)果平均偏差低于3%。
從酸性核廢料中回收低濃度的U，并使用尺寸為D6.35cm×20.32cm和D10.16cm×33.02cm兩種不同規(guī)模的膜接觸器進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中建立了合理的數(shù)學(xué)模型，以便實(shí)現(xiàn)裝置的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，研究結(jié)果表明U的回收率達(dá)98%以上，根據(jù)建立的模型預(yù)測(cè)的結(jié)果與不同規(guī)模的膜接觸器實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。
在應(yīng)用于回收廢液中的金屬離子的多種膜分離技術(shù)中，學(xué)者們對(duì)中空纖維膜萃取技術(shù)研究較多，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)溶液中低濃度的金屬離子也有較高的萃取率，可通過(guò)萃取劑種類(lèi)、濃度、料液pH等參數(shù)改變實(shí)現(xiàn)不同金屬離子的分離，在金屬離子分離和提取方面有較大的優(yōu)勢(shì)。
除上面所述，近年來(lái)學(xué)者們還研究了中空纖維膜萃取技術(shù)在Hg2+、Ni2+、Cu2+、Cs+等金屬離子回收中的應(yīng)用，獲得了較好的結(jié)果。與傳統(tǒng)液膜萃取相比，中空纖維膜萃取技術(shù)解決了乳化液膜和支撐液膜的穩(wěn)定性問(wèn)題，避免相間泄露和乳化型二次污染，節(jié)約萃取劑。另外膜萃取技術(shù)對(duì)膜的浸潤(rùn)性能有較高的要求，膜兩側(cè)溶液不能互滲，分離完成需要進(jìn)行萃取劑和反萃取劑的回收利用。建立合理的傳質(zhì)分離模型有助于中空纖維膜萃取在工業(yè)中的推廣。
研究了用絡(luò)合—超濾—酸化解絡(luò)—超濾的方法處理含銅廢水。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)Cu2+100%的回收，要求聚合物分子質(zhì)量分布窄，另外為了回收水溶性聚合物，絡(luò)合過(guò)程要求可逆。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)投加合適的絡(luò)合劑，與Cu2+形成大分子而被截留，濃縮液解絡(luò)后再次通過(guò)超濾膜，絡(luò)合劑被截留，Cu2+透過(guò)超濾膜被回收。聚合物強(qiáng)化超濾可以處理低濃度金屬?gòu)U水，使用具有選擇性的聚電解質(zhì)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種金屬的分離回收及廢水的回用。
與納濾膜和反滲透膜相比，超濾膜成本低、易清洗，因此聚合物強(qiáng)化超濾在廢水中金屬分離回收方面有較大的應(yīng)用潛力，但該技術(shù)也面臨絡(luò)合劑的二次污染和回收問(wèn)題。
