納米(mi)科(ke)技研究在(zai)0.1～100 nm尺度(du)范圍內(nei)物質具有的(de)(de)特(te)殊 性(xing)能(neng)及如何利用這(zhe)(zhe)些(xie)性(xing)能(neng)［1］。廣義(yi)上(shang)，納米(mi)材(cai)料(liao)是指在(zai)三維空間(jian)中，至少有一維達(da) 到納米(mi)尺度(du)范圍或以它們為基本單元所(suo)構成的(de)(de)材(cai)料(liao)。納米(mi)材(cai)料(liao)在(zai)機械性(xing)能(neng)、磁、光(guang)、電、熱 等(deng)方(fang)面與普(pu)通材(cai)料(liao)有很大(da)的(de)(de)不同，它具有輻射、吸(xi)收、催化(hua)、吸(xi)附等(deng)新特(te)性(xing)。許多(duo)科(ke)學(xue)家研 究了納米(mi)材(cai)料(liao)的(de)(de)這(zhe)(zhe)些(xie)特(te)性(xing)及其對水(shui)體中的(de)(de)某些(xie)污染物的(de)(de)作用，表明納米(mi)科(ke)技 可能(neng)將使水(shui)處理技術發生突(tu)破性(xing)的(de)(de)變化(hua)。

1　納米(mi)TiO2光催(cui)化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)技術

1.1　原理和特點

自(zi)1976年J.H.Cary等(deng)人［2］報(bao)道了在紫外(wai)光(guang)(guang)照射下納米TiO2可以使(shi)難降解(jie)(jie)的(de) 多(duo)氯聯(lian)苯脫氯以來，迄今(jin)已發現有(you)(you)數百種(zhong)有(you)(you)機污染(ran)物(wu)可通(tong)過光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)處理(li)。其(qi)作(zuo)用(yong)(yong)原理(li)［3］是(shi)，在紫外(wai)光(guang)(guang)照射下，納米TiO2表面(mian)會(hui)產(chan)生(sheng)氧化(hua)(hua)(hua)能(neng)力(li)極(ji)強的(de)羥(qian)基(ji)自(zi)由基(ji)(·OH)，使(shi)水(shui)中 的(de)有(you)(you)機污染(ran)物(wu)氧化(hua)(hua)(hua)降解(jie)(jie)為無(wu)(wu)害的(de)CO2和(he)水(shui)。納米TiO2光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)技(ji)術的(de)優點是(shi)： ①降解(jie)(jie)速度快，一般只需幾(ji)十(shi)分鐘到(dao)幾(ji)小時(shi)即可取得良好的(de)廢水(shui)處理(li)效果；②降解(jie)(jie)無(wu)(wu)選擇性 ，幾(ji)乎能(neng)降解(jie)(jie)任(ren)何有(you)(you)機物(wu)，尤(you)其(qi)適(shi)合于氯代有(you)(you)機物(wu)、多(duo)環芳烴等(deng)；③氧化(hua)(hua)(hua)反應(ying)(ying)條件溫和(he)，投 資少，能(neng)耗低，用(yong)(yong)紫外(wai)光(guang)(guang)照射或暴露在陽光(guang)(guang)下即可發生(sheng)光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)氧化(hua)(hua)(hua)反應(ying)(ying)；④無(wu)(wu)二次污染(ran)，有(you)(you) 機物(wu)徹底被(bei)氧化(hua)(hua)(hua)降解(jie)(jie)為CO2和(he)H2O；⑤應(ying)(ying)用(yong)(yong)范圍廣(guang)，幾(ji)乎所有(you)(you)的(de)污水(shui)都(dou)可以采用(yong)(yong)。

1.2　試驗(yan)研(yan)究(jiu)情況

(1)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)農(nong)(nong)(nong)藥(yao)廢水處理。20世紀70年代發(fa)展起來的(de)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)農(nong)(nong)(nong)藥(yao)占我國農(nong)(nong)(nong)藥(yao)產(chan)(chan)(chan)量(liang)的(de)80%以上 ，其生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)過 程(cheng)中(zhong)有(you)(you)(you)大量(liang)的(de)有(you)(you)(you)毒廢水產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)。目前對有(you)(you)(you)機(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)農(nong)(nong)(nong)藥(yao)廢水的(de)處理多采用(yong)生(sheng)(sheng)化(hua)法，處理后廢水中(zhong)有(you)(you)(you) 機(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)的(de)含量(liang)仍(reng)然高達30 mg/L，迄(qi)今尚(shang)無理想(xiang)的(de)解決辦法。據報(bao)道(dao)［4］，采用(yong)納(na)米TiO2*.SiO2負載(zai)型復(fu)合光(guang)催(cui)化(hua)劑，利用(yong)其光(guang)催(cui)化(hua)活性(xing)及高效吸附(fu)性(xing)，能(neng)使(shi)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)農(nong)(nong)(nong)藥(yao)在其 表(biao)面(mian)迅(xun)速富集，隨(sui)光(guang)照時(shi)間的(de)延長，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)磷(lin)(lin)(lin)農(nong)(nong)(nong)藥(yao)的(de)光(guang)解率逐漸升(sheng)高，光(guang)照80 min，試(shi)驗用(yong)敵(di) 百蟲(chong)已完全降(jiang)解。

(2)毛紡(fang)染(ran)整廢(fei)水處(chu)理(li)(li)。把表(biao)面 涂覆(fu)有納米TiO2膜的(de)玻璃填料(liao)填充于(yu)玻璃反應器內，通過(guo)潛(qian)水泵使(shi)廢(fei)水在(zai)反應器內循環(huan)進 行光催(cui)(cui)化(hua)氧化(hua)處(chu)理(li)(li)［5］。由(you)于(yu)納米TiO2具(ju)有巨(ju)大的(de)比表(biao)面積，與廢(fei)水中的(de)有機物 接觸更為充分，可將(jiang)它(ta)們最大限度地吸附在(zai)其表(biao)面，并迅(xun)速將(jiang)有機物分解成CO2和H2O， 處(chu)理(li)(li)效果優于(yu)生物處(chu)理(li)(li)和懸浮光催(cui)(cui)化(hua)氧化(hua)處(chu)理(li)(li)，COD去除率和脫色率均較(jiao)高。催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)能連續 使(shi)用(yong)，不需要分離回收，便于(yu)工(gong)業應用(yong)。

(3)氯代有(you)機(ji)物(wu)廢(fei)水(shui)(shui)處(chu)理。日本東(dong)京大學野口真用(yong)納(na)(na)米TiO2光催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)與臭氧(yang)聯合進行(xing)水(shui)(shui) 的凈化(hua)(hua)(hua)處(chu)理［6］。在(zai)模擬廢(fei)水(shui)(shui)處(chu)理的試驗中，以(yi)16 mg/L 3-氯-酚的水(shui)(shui)溶液為(wei)模 擬廢(fei) 水(shui)(shui)，分別(bie)采用(yong)納(na)(na)米TiO2光催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)與臭氧(yang)聯合、單(dan)獨用(yong)光催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)納(na)(na)米TiO2和單(dan)獨用(yong)O3三 種方(fang)法對其(qi)進行(xing)處(chu)理。納(na)(na)米TiO2光催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)與臭氧(yang)聯合處(chu)理2 h后(hou)，3-氯酚的殘(can)留濃度(du)已為(wei)0 ，效果明顯高于其(qi)他(ta)兩種方(fang)法。用(yong)內(nei)表(biao)(biao)面涂覆納(na)(na)米TiO2光催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)的陶瓷圓(yuan)管(guan)處(chu)理5.5 mg/ L苯(ben)酚和三氯乙(yi)烯水(shui)(shui)溶液的試驗表(biao)(biao)明，苯(ben)酚在(zai)1.5 h后(hou)完(wan)全分解(jie)，三氯乙(yi)烯也(ye)在(zai)2 h內(nei)完(wan) 全分解(jie)。

(4)含油廢水處(chu)理。含油廢水中所(suo)含的脂肪烴(jing)(jing)、多環芳烴(jing)(jing)、有(you)機酸類(lei)(lei)、酚類(lei)(lei)等有(you)機物(wu) 很難降解，使(shi)用納米TiO2，利用 其光催(cui)化降解功能，可以(yi)迅速(su)地降解這些有(you)機物(wu)［7］。

1.3　應用前景

納(na)(na)米(mi)TiO2光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)技術(shu)(shu)在徹(che)底(di)降(jiang)解水(shui)中(zhong)的(de)(de)有機(ji)污染物(wu)和(he)可以利用(yong)太陽能等(deng)方面有著突(tu) 出的(de)(de)優點(dian)，特別是當水(shui)中(zhong)的(de)(de)有機(ji)污染物(wu)濃(nong)度很高或用(yong)其他方法(fa)(fa)難以處理時，具有更明(ming)顯的(de)(de)優 勢， 是其他傳統方法(fa)(fa)無法(fa)(fa)比(bi)擬的(de)(de)，尤其是近年來高效率的(de)(de)光(guang)催化(hua)劑、納(na)(na)米(mi)粒子(zi)負載和(he)金屬摻雜、 光(guang)電結合的(de)(de)催化(hua)方法(fa)(fa)以及太陽能技術(shu)(shu)的(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)開發，使納(na)(na)米(mi)TiO2光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)應用(yong)于(yu)水(shui)處理領 域有著良好的(de)(de)前(qian)景。目(mu)前(qian)，日本、美國、加拿大(da)等(deng)國家已嘗(chang)試把(ba)納(na)(na)米(mi)TiO2光(guang)催化(hua)氧(yang)化(hua)技術(shu)(shu) 用(yong)于(yu)水(shui)處理，但大(da)都處于(yu)實(shi)驗室(shi)研(yan)(yan)究(jiu)階段(duan)，關于(yu)工(gong)業規模的(de)(de)應用(yong)開發鮮(xian)有報道。如何盡快實(shi) 現(xian)工(gong)程化(hua)，有待各相關領域的(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)人員進一步(bu)努力。

2　納濾(米)膜技術

2.1　原理和特點

膜(mo)(mo)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)是(shi)利用(yong)膜(mo)(mo)對混合(he)物(wu)中各組(zu)(zu)分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)選擇滲(shen)透(tou)(tou)作用(yong)性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)差異，以外界(jie)能(neng)(neng)量或(huo)(huo)化學(xue)位差為 推動力對雙組(zu)(zu)分(fen)(fen)(fen)或(huo)(huo)多組(zu)(zu)分(fen)(fen)(fen)混合(he)的(de)(de)(de)氣(qi)體或(huo)(huo)液體進行分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)、分(fen)(fen)(fen)級、提(ti)純和富集的(de)(de)(de)方法(fa)。膜(mo)(mo)孔徑處 于納米級，適宜于分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)分(fen)(fen)(fen)子量在200～1000，分(fen)(fen)(fen)子尺寸約為1 nm的(de)(de)(de)溶解組(zu)(zu)分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)膜(mo)(mo)工藝被(bei) 稱(cheng)為納濾(lv)(lv)(NF)。NF膜(mo)(mo)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)需要(yao)的(de)(de)(de)跨膜(mo)(mo)壓(ya)差一般為0.5～2.0 MPa，比用(yong)反(fan)滲(shen)透(tou)(tou)膜(mo)(mo)達到同樣的(de)(de)(de) 滲(shen)透(tou)(tou)能(neng)(neng)量所(suo)必需施加的(de)(de)(de)壓(ya)差低(di)0.5～3 MPa。根據操作壓(ya)力和分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)界(jie)限，可以定性地將NF排 在反(fan)滲(shen)透(tou)(tou)和超濾(lv)(lv)之(zhi)間，有時也把NF稱(cheng)為"低(di)壓(ya)反(fan)滲(shen)透(tou)(tou)"或(huo)(huo)"疏松反(fan)滲(shen)透(tou)(tou)"。20世紀70年(nian)代J. E. Cadotte研(yan)究(jiu)(jiu)NS-300膜(mo)(mo)，即為研(yan)究(jiu)(jiu)NF膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)開始［8］。當時，以色列脫鹽公司(si)(si)用(yong)" 混合(he)過濾(lv)(lv)"(Hybrid Filtration)來表示介于反(fan)滲(shen)透(tou)(tou)與(yu)超濾(lv)(lv)之(zhi)間的(de)(de)(de)膜(mo)(mo)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)過程(cheng)，后(hou)來美國的(de)(de)(de)F ilm*.Tech公司(si)(si)把這種膜(mo)(mo)技(ji)術稱(cheng)為納濾(lv)(lv)，一直沿(yan)用(yong)至今。之(zhi)后(hou)，NF發展得很快，膜(mo)(mo)組(zu)(zu)件于80 年(nian)代中期商品化。目(mu)前，NF已成為世界(jie)膜(mo)(mo)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)領域研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)熱(re)點之(zhi)一。

NF分(fen)(fen)離是(shi)一(yi)種綠(lv)色(se)水(shui)處(chu)(chu)理技(ji)術(shu)(shu)，在(zai)某些方面可以替(ti)代傳統費用(yong)高(gao)、工(gong)藝繁瑣的(de)污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理方 法(fa)。其(qi)技(ji)術(shu)(shu)特點是(shi)：能(neng)(neng)截(jie)留(liu)分(fen)(fen)子(zi)(zi)量大于100的(de)有機物(wu)以及(ji)多價離子(zi)(zi)，允(yun)許(xu)小分(fen)(fen)子(zi)(zi)有機物(wu)和(he)單 價離子(zi)(zi)透過；可在(zai)高(gao)溫(wen)、酸、堿等(deng)(deng)苛刻(ke)條件下運行(xing)，耐污(wu)染(ran)；運行(xing)壓力低，膜通(tong)量高(gao)，裝置 運行(xing)費用(yong)低；可以和(he)其(qi)他污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理過程相(xiang)結(jie)合以進一(yi)步降(jiang)低費用(yong)和(he)提高(gao)處(chu)(chu)理效(xiao)果。在(zai)水(shui)處(chu)(chu)理 中(zhong)，NF膜主(zhu)要(yao)用(yong)于含溶劑廢水(shui)的(de)處(chu)(chu)理，能(neng)(neng)有效(xiao)地(di)去除水(shui)中(zhong)的(de)色(se)度、硬度和(he)異味。NF膜以其(qi) 特殊的(de)分(fen)(fen)離性能(neng)(neng)已成功地(di)應用(yong)于制(zhi)糖、制(zhi)漿造紙(zhi)、電鍍(du)、機械加工(gong)以及(ji)化工(gong)反應催化劑的(de)回 收等(deng)(deng)行(xing)業的(de)廢水(shui)處(chu)(chu)理。

2.2　試驗研究及(ji)應用(yong)情(qing)況

(1)日用(yong)化(hua)(hua)工(gong)廢水(shui)處(chu)(chu)理(li)。用(yong)NF膜(mo)處(chu)(chu)理(li)日用(yong)化(hua)(hua)工(gong)廢水(shui)的(de)(de)應用(yong)研(yan)究表(biao)明［9］，NF膜(mo)耐酸 堿，有(you)(you)優良的(de)(de)截留率，對重金屬有(you)(you)很好的(de)(de)去除率，不存在(zai)膜(mo)污染問題。據估計，由于(yu)(yu)NF膜(mo)的(de)(de) 運行(xing)費用(yong)低于(yu)(yu)反滲透(tou)技術，對有(you)(you)機(ji)小分(fen)子有(you)(you)良好的(de)(de)脫除率，可能會覆(fu)蓋90%以上的(de)(de)日用(yong)化(hua)(hua)工(gong) 廢水(shui)處(chu)(chu)理(li)。

(2)石油工業廢水處理。

石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)工(gong)業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)主要包括(kuo)石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)開采(cai)和煉制過(guo)程中(zhong)產生的(de)含各種無機(ji)鹽和有(you)機(ji)物的(de)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，其(qi)成(cheng)分(fen) 非常復雜(za)，處(chu)(chu)理難度大(da)。采(cai)用(yong)(yong)(yong)膜法特別是NF法與其(qi)他(ta)方法相(xiang)給合(he)，既可(ke)有(you)效處(chu)(chu)理廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)還可(ke)以(yi)(yi) 回(hui)收有(you)用(yong)(yong)(yong)物質(zhi)。例如(ru)，先用(yong)(yong)(yong)NF膜將原(yuan)油(you)(you)(you)(you)(you)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)分(fen)離(li)成(cheng)富油(you)(you)(you)(you)(you)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)相(xiang)和無油(you)(you)(you)(you)(you)的(de)鹽水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)相(xiang)，然后把富油(you)(you)(you)(you)(you) 相(xiang)加入到新鮮(xian)的(de)供水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)再進入洗油(you)(you)(you)(you)(you)工(gong)序，這(zhe)樣既回(hui)收了原(yuan)油(you)(you)(you)(you)(you)又(you)節約了用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。以(yi)(yi)前多(duo)采(cai)用(yong)(yong)(yong)反(fan)(fan)滲 透(tou) 和相(xiang)分(fen)離(li)結合(he)的(de)方法處(chu)(chu)理石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)工(gong)業(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，但存(cun)在(zai)著(zhu)膜污(wu)染嚴重(zhong)的(de)問題(ti)，如(ru)果在(zai)反(fan)(fan)滲透(tou)前加一 NF膜，就可(ke)以(yi)(yi)解決(jue)膜污(wu)染的(de)問題(ti)。石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)工(gong)業(ye)的(de)含酚廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)主要含有(you)苯酚、甲基酚、硝基酚以(yi)(yi) 及各類(lei)取代酚，此(ci)類(lei)物質(zhi)的(de)毒性(xing)很大(da)，必須脫(tuo)除(chu)后才(cai)能排放，若(ruo)采(cai)用(yong)(yong)(yong)NF技術，不僅(jin)酚的(de)脫(tuo)除(chu) 率(lv)可(ke)達95%以(yi)(yi)上(shang)，而且在(zai)較(jiao)低壓力下就能高(gao)效地(di)將廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)鎘、鎳、汞(gong)、鈦(tai)等重(zhong)金屬高(gao)價離(li) 子脫(tuo)除(chu)，其(qi)費(fei)用(yong)(yong)(yong)比反(fan)(fan)滲透(tou)等方法低得多(duo)［10］。

(3)殺(sha)蟲(chong)(chong)劑(ji)廢水(shui)處理(li)。一般(ban)的(de)水(shui)處理(li)方法不能(neng)除(chu)去污染水(shui)中的(de)低分子有機農藥。通過研究NF膜對不含酚(fen)殺(sha)蟲(chong)(chong)劑(ji)的(de)截留性能(neng)［11］，發現除(chu)了二氯化物(wu)以外，其他殺(sha)蟲(chong)(chong)劑(ji)的(de)截留 率(lv)均(jun)高于96.7%，所有殺(sha)蟲(chong)(chong)劑(ji)在(zai)NF膜上的(de)吸(xi)附(fu)能(neng)力均(jun)受其疏(shu)水(shui)性的(de)影(ying)響。采用NF處理(li)含有酚(fen) 類(lei)殺(sha)蟲(chong)(chong)劑(ji)的(de)廢水(shui)也十分有效。

(4)化(hua)纖、印(yin)染(ran)(ran)工業廢水處理(li)(li)。NF可(ke)以用于(yu)印(yin)染(ran)(ran)過(guo)程排水中染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)及助劑的脫除和回用。處 理(li)(li)染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)聚(ju)合(he)漿料(liao)(liao)(liao)時，由于(yu)大(da)多數染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)的分(fen)子(zi)(zi)量在(zai)幾百到(dao)幾千，NF膜(mo)可(ke)以讓(rang)一些無機鹽(yan)或小分(fen) 子(zi)(zi)通過(guo)，而對較大(da)的染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)分(fen)子(zi)(zi)進行(xing)截(jie)取，粗染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)漿液經NF系統后，染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)可(ke)以富集，而無機鹽(yan) 的濃度下降，脫鹽(yan)率大(da)于(yu)98%，染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)損失(shi)率小于(yu)0.1%，而且可(ke)以在(zai)高溫下運行(xing)。此外(wai)，NF還 可(ke)以用于(yu)纖維加工過(guo)程中的含油廢水的處理(li)(li)及回收再利用［12］。

(5)生(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)水處(chu)理(li)。采用(yong)常用(yong)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)和化(hua)(hua)學(xue)氧化(hua)(hua)相結(jie)合(he)的(de)(de)(de)方法處(chu)理(li)生(sheng)(sheng)活(huo)污(wu)水時，氧化(hua)(hua) 劑的(de)(de)(de)消耗很(hen)大(da)，殘(can)留(liu)物(wu)(wu)多。如(ru)果在它們(men)之間增(zeng)加一個NF系統，讓能被(bei)微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)的(de)(de)(de)小分(fen)(fen)(fen)子( 分(fen)(fen)(fen)子量(liang)小于100)通過，不能生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)的(de)(de)(de)有(you)機(ji)大(da)分(fen)(fen)(fen)子(分(fen)(fen)(fen)子量(liang)大(da)于100)被(bei)截(jie)留(liu)下(xia)來經化(hua)(hua)學(xue)氧化(hua)(hua) 后(hou)再生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)，這樣(yang)就可以充分(fen)(fen)(fen)發揮生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，節省氧化(hua)(hua)劑或(huo)活(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，降(jiang)低最 終殘(can)留(liu)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)含量(liang)［13］。

(6)熱(re)電(dian)廠(chang)二次(ci)(ci)廢(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)治理(li)及(ji)回收利用(yong)(yong)(yong)(yong)。熱(re)電(dian)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)二次(ci)(ci)廢(fei)水(shui)主要來自沖灰(hui)、除塵及(ji)冷(leng)卻系(xi)統(tong)，此(ci)類(lei)廢(fei)水(shui)中含(han)有大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)懸浮(fu)固(gu)體、灰(hui)份(fen) 及(ji)高含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)鹽(yan)份(fen)和部(bu)分(fen)有機(ji)物。利用(yong)(yong)(yong)(yong)NF可以(yi)把這一(yi)類(lei)廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)成工(gong)業回用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)。首先用(yong)(yong)(yong)(yong)微濾除 去(qu)水(shui)中的(de)(de)(de)(de)全部(bu)懸浮(fu)顆粒，質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)數(shu)為99%的(de)(de)(de)(de)BOD、98%的(de)(de)(de)(de)COD、73%的(de)(de)(de)(de)總(zong)氮和17%的(de)(de)(de)(de)總(zong)磷，同時將(jiang)(jiang) 水(shui)中的(de)(de)(de)(de)菌(jun)落(luo)總(zong)數(shu)降到3～4個(ge)/L，然后(hou)加酸降低pH以(yi)除去(qu)CO2，最(zui)后(hou)再經NF脫鹽(yan)，達(da)到鍋 爐(lu)用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)。澳大(da)利亞(ya)太平洋熱(re)電(dian)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)Eraring發電(dian)站目前已用(yong)(yong)(yong)(yong)NF對此(ci)類(lei)廢(fei)水(shui)進(jin)行處(chu)理(li)， 每天處(chu)理(li)1 000～15 000 m3廢(fei)水(shui)，既減輕了市政供水(shui)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)負(fu)荷，每年又可為熱(re)電(dian)廠(chang)節約 操作費用(yong)(yong)(yong)(yong)80萬美元。該熱(re)電(dian)廠(chang)準備擴大(da)發電(dian)規(gui)模，用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)量(liang)也(ye)相應(ying)增大(da)，估計到2010年，處(chu)理(li) 此(ci)類(lei)廢(fei)水(shui)量(liang)將(jiang)(jiang)達(da)5 000 m3/d，效(xiao)益(yi)極其可觀［14］。

　(7)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)廢(fei)液(ye)(ye)(ye)處理。鋼廠的(de)(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)工(gong)序是將(jiang)鋼材浸入質(zhi)量(liang)分數(shu)為(wei)(wei)20%左(zuo)右(you)的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)槽(cao)中進行(xing)(xing) 酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)。隨著酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)的(de)(de)(de)進行(xing)(xing)，硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)濃(nong)度逐漸降(jiang)低，硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)亞(ya)鐵濃(nong)度不(bu)斷增高，當溶液(ye)(ye)(ye)中硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang) 分數(shu)降(jiang)至(zhi)(zhi)6%～8%、生成的(de)(de)(de)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)亞(ya)鐵濃(nong)度超過(guo)200～250 g/L時(shi)，酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)速(su)率下降(jiang)，必(bi)須更 換酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)液(ye)(ye)(ye)，排放(fang)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)廢(fei)液(ye)(ye)(ye)。酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)好的(de)(de)(de)鋼材必(bi)須用(yong)(yong)清水(shui)進行(xing)(xing)沖洗(xi)(xi)以除(chu)去表面的(de)(de)(de)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)性物質(zhi)，又造 成了(le)廢(fei)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)水(shui)的(de)(de)(de)外(wai)排。為(wei)(wei)了(le)保護環(huan)境，節約(yue)資源，可采用(yong)(yong)NF工(gong)藝處理酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)廢(fei)液(ye)(ye)(ye)。利(li)用(yong)(yong)NF膜對硫(liu)(liu) 酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)和硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)亞(ya)鐵截留率的(de)(de)(de)不(bu)同，先將(jiang)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)亞(ya)鐵截留在(zai)濃(nong)縮(suo)(suo)液(ye)(ye)(ye)中，然后將(jiang)濃(nong)縮(suo)(suo)液(ye)(ye)(ye)送入冷(leng)(leng)卻結晶罐， 冷(leng)(leng)卻結晶出FeSO4·7H2O；透過(guo)液(ye)(ye)(ye)再經(jing)能截留硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)另(ling)一(yi)NF膜組件，截留后濃(nong)縮(suo)(suo)為(wei)(wei)20%的(de)(de)(de) 硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)，再生酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)液(ye)(ye)(ye)回(hui)(hui)收利(li)用(yong)(yong)，透過(guo)液(ye)(ye)(ye)則排至(zhi)(zhi)廢(fei)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)水(shui)站(zhan)，進一(yi)步處理排放(fang)或回(hui)(hui)收。這一(yi)工(gong)藝回(hui)(hui)收 了(le)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)和硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)亞(ya)鐵，同時(shi)實(shi)現了(le)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)(xi)廢(fei)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)回(hui)(hui)收綜合利(li)用(yong)(yong)和廢(fei)酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)水(shui)達標排放(fang)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)［15］。

(8)造紙廢水處(chu)(chu)理(li)。采(cai)用NF膜技術替代傳統的(de)化(hua)學處(chu)(chu)理(li) 法能更為有(you)效地除去深色木質素。木漿漂白過(guo)程產生的(de)氯(lv)化(hua)木質素 是帶負電(dian)的(de)，容易被帶負電(dian)性的(de)NF膜截留，并(bing)且對(dui)膜不會產生污染。另外，因為整 個處(chu)(chu)理(li)過(guo)程中對(dui)陽離子(Na+)的(de)脫除率并(bing)沒有(you)嚴格要(yao)求，采(cai)用反滲透技術就顯得沒有(you)必要(yao) 。采(cai)用超濾(lv)/納濾(lv)處(chu)(chu)理(li)牛皮紙制造廢水有(you)很(hen)好的(de)效果［16］。

2.3　前景

NF膜(mo)對(dui)水中分子(zi)量(liang)為幾百的(de)(de)(de)(de)有(you)機小分子(zi)具有(you)分離(li)性能(neng)(neng)，對(dui)色(se)度(du)(du)、硬度(du)(du)和異味有(you)很好的(de)(de)(de)(de)去除 能(neng)(neng)力(li)(li)，并且操(cao)作(zuo)壓力(li)(li)低，水通量(liang)大(da)，因而將在水處(chu)理領域發揮巨大(da)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用。目前，在NF膜(mo) 的(de)(de)(de)(de)制(zhi)備(bei)、表征和分離(li)機理方面，還有(you)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)技術問題需要解決，尚需要開發廉價而性能(neng)(neng)優良 的(de)(de)(de)(de)膜(mo)，并能(neng)(neng)提供給用戶各種(zhong)準確的(de)(de)(de)(de)膜(mo)性能(neng)(neng)參數，這些都是納(na)濾技術在廢水處(chu)理及其他應用中 的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵。

3　可用于水處(chu)理的其他納米技術

除(chu)了納(na)米(mi)TiO2和NF技術(shu)(shu)之(zhi)外，還有(you)(you)(you)(you)許多其他納(na)米(mi)技術(shu)(shu)也(ye)可用于水(shui)(shui)處理［17］。例 如(ru)，一些廢水(shui)(shui)中(zhong)含有(you)(you)(you)(you)貴(gui)金屬金、釕、鈀、鉑等(deng)對人體非常有(you)(you)(you)(you)害的(de)(de)物(wu)質，其排放不(bu)僅污染(ran)環境， 也(ye)是對資(zi)源(yuan)的(de)(de)浪(lang)費(fei)，采(cai)(cai)用納(na)米(mi)技術(shu)(shu)可以(yi)將廢水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)貴(gui)金屬完(wan)全提煉出來，變害為(wei)寶。一種新 型的(de)(de)納(na)米(mi)凈水(shui)(shui)劑具有(you)(you)(you)(you)很強的(de)(de)吸附(fu)能力和絮凝能力，是AlCl3的(de)(de)10～20倍(bei)，可以(yi)將廢水(shui)(shui)中(zhong) 的(de)(de)懸浮物(wu)完(wan)全吸附(fu)并(bing)沉淀(dian)下來。采(cai)(cai)用納(na)米(mi)磁性物(wu)質，能有(you)(you)(you)(you)效地去除(chu)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)鐵銹、泥沙等(deng)污染(ran)物(wu)和 異味。

4　結語

納米(mi)科技是一(yi)門新(xin)興(xing)的(de)(de)學(xue)科，其在(zai)水(shui)(shui)處理(li)中(zhong)的(de)(de)應用(yong)才剛開始(shi)，但(dan)已初顯端(duan)倪(ni)。可以預(yu)見 ，隨著研究工作的(de)(de)不斷(duan)深(shen)入和(he)實(shi)用(yong)化水(shui)(shui)平的(de)(de)提高，納米(mi)水(shui)(shui)處理(li)技術(shu) 將在(zai)21世(shi)紀得到發展，并對解決全(quan)球性的(de)(de)水(shui)(shui)荒和(he)水(shui)(shui)體污(wu)染問題起到十分重要的(de)(de)作用(yong)。

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