有色冶金酸性無機復合重金屬廢水
近年來,隨著金(jin)屬(shu)冶煉、化工生產等(deng)相(xiang)關工業的(de)(de)飛速發展,含重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)(de)生產廢水(shui)排放有(you)呈(cheng)不(bu)斷增(zeng)加(jia)的(de)(de)趨勢,使(shi)水(shui)體重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)染在(zai)我國變得日益嚴重(zhong)(zhong)。由于重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)離子(zi)在(zai)水(shui)生環境中的(de)(de)高溶(rong)解性、不(bu)可降(jiang)(jiang)解性和(he)可富集性,使(shi)得它們一旦進(jin)入食物(wu)鏈(lian)后將(jiang)會(hui)造成(cheng)其(qi)在(zai)人體中的(de)(de)慢慢積累,進(jin)而引起人類(lei)嚴重(zhong)(zhong)的(de)(de)健康問(wen)題。因此,深(shen)度處理(li)重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)廢水(shui),降(jiang)(jiang)低其(qi)排放含量(liang)或實現其(qi)零排放勢在(zai)必行(xing)。
無(wu)機重金(jin)屬(shu)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)傳統(tong)處理方(fang)法(fa)(fa)有化(hua)(hua)學(xue)沉(chen)淀(dian)法(fa)(fa)、離子交換法(fa)(fa)、電化(hua)(hua)學(xue)方(fang)法(fa)(fa)等。一(yi)般而(er)言,重金(jin)屬(shu)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)經傳統(tong)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)法(fa)(fa)處理后,其中(zhong)的(de)(de)重金(jin)屬(shu)離子含(han)(han)量(liang)仍很難達到排放標準的(de)(de)要求,且由于傳統(tong)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)處理法(fa)(fa)通常需要在(zai)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)添加多種化(hua)(hua)學(xue)藥劑和堿金(jin)屬(shu)沉(chen)淀(dian)劑,結(jie)果使得(de)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)含(han)(han)有大(da)量(liang)的(de)(de)Na+、Ca2+、Cl-和SO42-等可溶性鹽類(lei)物質無(wu)法(fa)(fa)去(qu)除,進而(er)造成管路結(jie)垢、設備腐蝕和二(er)次環境(jing)污染等問題。此(ci)外,傳統(tong)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)處理法(fa)(fa)還存在(zai)高能耗、處理不(bu)完(wan)全、處理過程產生有毒的(de)(de)污泥(ni)和沉(chen)淀(dian)物等不(bu)良(liang)后果。因此(ci),尋求一(yi)種清潔高效的(de)(de)重金(jin)屬(shu)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)處理方(fang)法(fa)(fa)已成為(wei)相關領域(yu)工作者(zhe)共(gong)同關注的(de)(de)問題。
膜分(fen)離作為(wei)一種高(gao)新技術,因其分(fen)離效率高(gao)、無相變、節能(neng)環保、設備簡單、操作方(fang)便等特點,在(zai)工業廢(fei)水處(chu)理領域中(zhong)已(yi)得到廣(guang)泛研究和探(tan)索,正被日益推廣(guang)應用到工業廢(fei)水處(chu)理過程。膜分(fen)離技術在(zai)處(chu)理重金屬廢(fei)水時,不(bu)僅能(neng)使(shi)滲透(tou)液(出水)達到相關的排放標準或再生回用,而且(qie)能(neng)回收其中(zhong)的有價金屬資源(yuan)[8-9]。
在銅、鋅、鉛等有(you)色金(jin)屬的(de)火(huo)法(fa)冶(ye)煉過程(cheng)中(zhong),從(cong)閃速(su)爐、轉爐排出的(de)冶(ye)煉煙氣(qi)通常需要進行濕法(fa)凈(jing)化(hua)。而煙氣(qi)濕法(fa)凈(jing)化(hua)過程(cheng)排出的(de)廢水往(wang)往(wang)呈酸性且伴有(you)多種(zhong)堿金(jin)屬和重金(jin)屬離(li)子[1]。根據對(dui)部分有(you)色冶(ye)金(jin)企業的(de)生產(chan)調(diao)查(cha),這(zhe)類廢水的(de)pH約3.5,主要成分及其質量濃度大致為Cu,≤30mg/L;Zn,≤50mg/L;Cr,≤25mg/L;Pb,≤20mg/L;Na,≤300mg/L。
本(ben)研(yan)究以實驗室模(mo)擬(ni)的酸性無機復(fu)合重金屬(shu)廢(fei)水(shui)為研(yan)究對象,利用反(fan)滲透膜(mo)分(fen)離技(ji)術,考(kao)察了操作壓力、濃淡比、重金屬(shu)離子種類及含量、廢(fei)水(shui)pH等工(gong)藝條件對這類廢(fei)水(shui)膜(mo)處理(li)過程(cheng)效果的影(ying)響規律。
1實驗部(bu)分
1.1試劑
氯(lv)化(hua)銅(tong)(CuCl2·2H2O),三氯(lv)化(hua)鉻(CrCl3·6H2O),氯(lv)化(hua)鋅(ZnCl2),氯(lv)化(hua)鉛(PbCl2),氯(lv)化(hua)鈉(NaCl),鹽酸(質量分(fen)數36%~38%),均為分(fen)析純。
1.2實驗(yan)用水
實驗所用的重金屬廢水模擬配制。以質(zhi)量濃(nong)度500mg/L的NaCl溶液(ye)為(wei)基礎溶液(ye),在酸性條件(jian)(用濃(nong)鹽酸調節)下加入不同(tong)質(zhi)量濃(nong)度的金屬氯化物配制,實驗溶液(ye)pH均在3.5~4左右(you)。
1.3裝置與流程
實驗(yan)所用反(fan)滲透(tou)膜為杭州某公司(si)生(sheng)產的芳香族聚(ju)酰胺(an)卷式(shi)膜。裝(zhuang)置(zhi)參數如(ru)下(xia):有效膜面積7.897m2,透(tou)水(shui)能力9.8m3/d,進水(shui)pH為3.0~10.0,操作(zuo)壓力1.05MPa。實驗(yan)裝(zhuang)置(zhi)流程如(ru)圖1所示。
原水槽中的模(mo)擬重金屬廢水經高(gao)壓泵(beng)送入(ru)膜(mo)裝置,通過(guo)控制進、出膜(mo)的廢水流(liu)量(liang)來控制膜(mo)的操(cao)作壓力、濃縮液(濃水)與滲(shen)透液(淡(dan)水)的體積流(liu)量(liang)比(簡(jian)稱(cheng)“濃淡(dan)比”r)。
1.4分析(xi)方法與儀器
實驗(yan)主要監(jian)測水質指標(biao)包括(kuo)金(jin)屬離子(zi)含量、pH。
其中金屬(shu)離子含量采用AA-6300C原子吸收分光光度計測定,pH采用PHS-3D型pH計測定。
1.5膜性能(neng)指標(biao)
廢水的反滲透膜(mo)處理性能以金屬離子表(biao)觀截留率(lv)R表(biao)示,并按下式進行計算:
R=(1-ρ1/ρ0)×100%。(1)
式中,ρ0和(he)ρ1分(fen)別為原水、淡水金屬(shu)離子的質量濃度。
2結(jie)果與討論
2.1濃淡比的確定
配制(zhi)pH為3.80,含(han)Cr3+、Pb2+、Cu2+、Zn2+各(ge)25mg/L的混合溶(rong)液(ye),操作壓力設定(ding)為1.05MPa,總進水體積流量設定(ding)為240L/h,調節濃淡比分別為5.0、3.0、2.0、1.4、1.0、120,每次穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)30min后取樣(yang),測定(ding)淡水與(yu)原(yuan)水中各(ge)金(jin)屬(shu)(shu)離子含(han)量及進水壓力與(yu)淡水出水壓力的差Δp(即(ji)驅動力),計算出各(ge)金(jin)屬(shu)(shu)離子的截留率,結(jie)果(guo)見(jian)圖2。
由圖2可知,濃淡比越(yue)大(da),膜(mo)對金(jin)(jin)屬離子的(de)截(jie)留(liu)效果(guo)(guo)越(yue)差(cha)。在濃淡比為(wei)2~3時,膜(mo)對金(jin)(jin)屬離子的(de)截(jie)留(liu)效果(guo)(guo)幾(ji)乎(hu)維持恒定;濃淡比為(wei)1時,截(jie)留(liu)效果(guo)(guo)最好(hao)。
總體來說(shuo),在pH一(yi)定的情(qing)況下,反滲透膜對(dui)重金屬(shu)離子的截留率隨著(zhu)濃淡(dan)比的增大(da)而減小。綜(zong)合(he)考慮膜的處理負荷承受能力,后續(xu)實驗中濃淡(dan)比固(gu)定為(wei)2.5:1,總進水體積流量為(wei)140L/h。
由(you)圖2還可知,隨(sui)著(zhu)濃淡比的增大,膜(mo)兩側的壓差減(jian)小,而壓差正是膜(mo)處理過程的驅動(dong)力,因此隨(sui)著(zhu)驅動(dong)力的減(jian)小,膜(mo)對金屬離(li)子的截留率自(zi)然降低。
2.2操作壓力對膜截(jie)留效果的影響
配制pH為3.8,Cr3+、Pb2+、Cu2+、Zn2+質量(liang)濃度均25mg/L的混合(he)溶液,設(she)定濃水(shui)和淡(dan)水(shui)的體積流量(liang)分別為100、40L/h,考(kao)察操作(zuo)壓(ya)力p1對膜截(jie)留效率的影響,結果(guo)如(ru)圖(tu)3所示(shi)。
由圖(tu)3可見,在(zai)濃縮液(ye)與淡水(shui)(shui)流量不變(bian)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),進(jin)水(shui)(shui)壓(ya)力(li)的(de)增加(jia),對Cr3+、Zn2+的(de)截(jie)留率(lv)沒(mei)有(you)顯著(zhu)影(ying)(ying)響,但(dan)(dan)Cu2+的(de)截(jie)留率(lv)隨壓(ya)力(li)的(de)升(sheng)高略有(you)上升(sheng),Pb2+的(de)截(jie)留率(lv)則略有(you)下(xia)降。但(dan)(dan)從整體看,進(jin)水(shui)(shui)壓(ya)力(li)對膜截(jie)留各重金(jin)屬(shu)離子的(de)效果沒(mei)有(you)顯著(zhu)影(ying)(ying)響。原因(yin)在(zai)于(yu),改(gai)變(bian)進(jin)水(shui)(shui)壓(ya)力(li),淡水(shui)(shui)出水(shui)(shui)(滲透出水(shui)(shui))的(de)壓(ya)力(li)也會(hui)同時改(gai)變(bian),使得處理(li)過程的(de)壓(ya)差推動力(li)基本不變(bian)。實(shi)驗(yan)數據如(ru)表1所示(shi)。
從表1可見,增大進水(shui)壓力(li)(li),滲透(tou)出(chu)水(shui)壓力(li)(li)也(ye)會同時增加,且膜兩側的壓差(cha)基本維持恒定(ding),即驅動(dong)力(li)(li)恒定(ding),故(gu)壓力(li)(li)對截(jie)留(liu)效果(guo)的影(ying)響不顯著。考慮到濃差(cha)極化等影(ying)響,將進水(shui)壓力(li)(li)定(ding)為1.05MPa。
2.3原液(ye)pH對膜分離(li)性(xing)能的影響
因(yin)為實驗所用廢水(shui)是(shi)由自來水(shui)配制的(de)(de)(de)模(mo)擬重(zhong)(zhong)金屬廢水(shui),這些重(zhong)(zhong)金屬離子在(zai)其所研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)含量(liang)(liang)范圍內由于其水(shui)解(jie)性,只(zhi)能(neng)在(zai)pH為3.5~4.0的(de)(de)(de)條(tiao)件下才能(neng)穩定(ding)存在(zai),本(ben)內容的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)只(zhi)能(neng)采(cai)用單一的(de)(de)(de)NaCl溶液來驗證pH對(dui)膜分離性能(neng)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。表(biao)2為質量(liang)(liang)濃度500mg/L的(de)(de)(de)NaCl溶液在(zai)不同pH下的(de)(de)(de)膜截留(liu)效果。
由(you)表(biao)2可見,pH越低,膜的截留(liu)效果越差。可見,對于(yu)芳香族聚(ju)酰胺(an)類(lei)反滲透膜,雖然(ran)其(qi)具有較好的物化穩(wen)定性和(he)耐(nai)強堿(jian)性,但(dan)其(qi)耐(nai)酸性和(he)耐(nai)氯性較差,這(zhe)與文獻報道(dao)的結論相一致[10]。因實驗條件(jian)所限(xian),故沒有選用其(qi)他材質的膜開展(zhan)研究(jiu)。
2.4運行(xing)時間對膜處理效果(guo)的影響
因為實驗所(suo)配的(de)廢水金屬離子含量相對不(bu)(bu)高,用其測(ce)試膜(mo)運(yun)行的(de)穩定性時靈(ling)敏(min)性不(bu)(bu)夠,故實驗只用高含量的(de)NaCl溶液進(jin)行測(ce)試。
配制質量濃度1000mg/L的中(zhong)等NaCl含量溶(rong)液,控制膜(mo)操作壓力在(zai)1.05MPa、濃縮液體(ti)積流(liu)(liu)量在(zai)100L/h、滲透液體(ti)積流(liu)(liu)量在(zai)40L/h的條件下(xia)進(jin)行膜(mo)處理(li),每隔10min取樣分(fen)析,考察運行時間對(dui)膜(mo)處理(li)效(xiao)果的影響,結(jie)果如(ru)圖4所示(shi)。
由圖(tu)4可(ke)見,0~30min,NaCl的截留(liu)率(lv)隨著時間(jian)的增加而有所提高(gao)(gao),30min后即(ji)趨(qu)于恒定(ding),故(gu)可(ke)以(yi)確(que)定(ding)膜(mo)(mo)裝(zhuang)置在一定(ding)條件下,開機運行30min后截留(liu)率(lv)趨(qu)于穩定(ding)。圖(tu)4中NaCl的膜(mo)(mo)截留(liu)率(lv)明顯(xian)高(gao)(gao)于表3中NaCl的膜(mo)(mo)截留(liu)率(lv)。原因是(shi)圖(tu)4中的NaCl溶液是(shi)由實驗室(shi)的自來水直(zhi)接配制(zhi),而自來水的pH為
8.2,略偏堿性,對膜本身的分(fen)離性能(neng)沒有影響(xiang)。
2.5金屬(shu)離子種類及含量的影響(xiang)
pH在(zai)3.5~3.8時,配(pei)制Cr3+、Pb2+、Cu2+、Zn2+質量濃度分(fen)別為5、10、15、25、30mg/L的模擬(ni)復(fu)合重金屬廢(fei)水分(fen)別過膜處理(li),在(zai)過膜30min后取淡(dan)水出水樣進行原子吸收光譜分(fen)析出水中金屬離子含量,計算截(jie)留率,結(jie)果(guo)如圖5所(suo)示。
從圖5可見,反滲透(tou)膜對(dui)Cr3+的處理效果(guo)最高,且隨著Cr3+含量的增(zeng)加(jia),截留(liu)(liu)(liu)率沒有顯著變(bian)化,基(ji)本維持在(zai)99%左右;反滲透(tou)膜對(dui)Pb2+的截留(liu)(liu)(liu)率是隨著含量的增(zeng)加(jia)先減小(xiao)后增(zeng)大(da),在(zai)質量濃度(du)10~15mg/L時截留(liu)(liu)(liu)率相(xiang)對(dui)較低,為94.5%;對(dui)Cu2+、Zn2+的截留(liu)(liu)(liu)率均隨其離子含量的增(zeng)加(jia)而增(zeng)大(da)。
有關(guan)研究認為,反滲透過程的分(fen)離(li)(li)效(xiao)果是高(gao)價(jia)離(li)(li)子的去除率大于低(di)價(jia)離(li)(li)子,而(er)價(jia)數(shu)相同時,截留率隨離(li)(li)子水合(he)半(ban)徑(jing)增大而(er)增大[11]。Cr3+、Zn2+、Pb2+、Cu2+的水合(he)半(ban)徑(jing)分(fen)別為0.461、0.430、0.401、0.419nm,而(er)其自身的離(li)(li)子半(ban)徑(jing)分(fen)別為0.062、0.074、0.119、0.073nm。
根據這一理論所(suo)得(de)出(chu)的(de)膜(mo)對上述各(ge)金(jin)屬水(shui)合離(li)(li)子的(de)截(jie)留率(lv)大小順(shun)(shun)序應為(wei)(wei)Cr3+>Zn2+>Cu2+>Pb2+。但是,本實(shi)驗表明:在較低(≤10mg/L)或較高(≥25mg/L)的(de)金(jin)屬離(li)(li)子質量(liang)濃度(du)時,膜(mo)對Pb2+的(de)截(jie)留率(lv)出(chu)現了與該結論不(bu)一致的(de)結果(guo)(guo),即,在金(jin)屬離(li)(li)子質量(liang)濃度(du)小于10mg/L下,膜(mo)對上述各(ge)金(jin)屬離(li)(li)子的(de)截(jie)留效(xiao)果(guo)(guo)大小順(shun)(shun)序為(wei)(wei)Cr3+>Pb2+>Zn2+>Cu2+;在金(jin)屬離(li)(li)子質量(liang)濃度(du)大于30mg/L時,其大小順(shun)(shun)序為(wei)(wei)Cr3+>Zn2+>Cu2+>Pb2+。
筆者認為(wei),上述現象(xiang)的(de)(de)(de)出現表(biao)(biao)明,膜(mo)對(dui)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)截(jie)(jie)(jie)(jie)留(liu)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)(guo)(guo)不僅與(yu)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)價態和水(shui)(shui)(shui)合(he)(he)(he)半(ban)徑有(you)關(guan),還與(yu)其在(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)表(biao)(biao)觀(guan)含(han)量有(you)密切關(guan)系。這(zhe)是(shi)因(yin)(yin)(yin)為(wei)在(zai)(zai)較(jiao)低的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)表(biao)(biao)觀(guan)含(han)量下(xia)(xia),金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)形(xing)(xing)成水(shui)(shui)(shui)合(he)(he)(he)物的(de)(de)(de)平衡過程(cheng)(見式(shi)(2))有(you)利于向生成獨(du)立(li)形(xing)(xing)式(shi)存(cun)(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)方向移動。此(ci)(ci)時水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)中獨(du)立(li)形(xing)(xing)式(shi)存(cun)(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)數(shu)較(jiao)多而水(shui)(shui)(shui)合(he)(he)(he)形(xing)(xing)式(shi)存(cun)(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)數(shu)較(jiao)少,膜(mo)所截(jie)(jie)(jie)(jie)留(liu)的(de)(de)(de)主(zhu)要是(shi)獨(du)立(li)形(xing)(xing)式(shi)存(cun)(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)而非(fei)其水(shui)(shui)(shui)合(he)(he)(he)離子(zi)(zi)(zi),因(yin)(yin)(yin)此(ci)(ci),此(ci)(ci)階段中膜(mo)對(dui)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)截(jie)(jie)(jie)(jie)留(liu)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)(guo)(guo)順(shun)序(xu)為(wei)Cr3+>Pb2+>Zn2+>Cu2+;在(zai)(zai)中等含(han)量范圍(wei),水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)中以獨(du)立(li)形(xing)(xing)式(shi)和水(shui)(shui)(shui)合(he)(he)(he)形(xing)(xing)式(shi)存(cun)(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)數(shu)基本相當,此(ci)(ci)時膜(mo)對(dui)2種形(xing)(xing)式(shi)存(cun)(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)截(jie)(jie)(jie)(jie)留(liu)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)(guo)(guo)都(dou)具有(you)一定效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)(guo)(guo),因(yin)(yin)(yin)此(ci)(ci)膜(mo)對(dui)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)截(jie)(jie)(jie)(jie)留(liu)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)(guo)(guo)順(shun)序(xu)為(wei)Cr3+>Zn2+>Pb2+≈Cu2+;在(zai)(zai)較(jiao)高表(biao)(biao)觀(guan)含(han)量下(xia)(xia),水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)中以水(shui)(shui)(shui)合(he)(he)(he)形(xing)(xing)式(shi)存(cun)(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)數(shu)較(jiao)多,膜(mo)的(de)(de)(de)截(jie)(jie)(jie)(jie)留(liu)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)(guo)(guo)則(ze)主(zhu)要體現為(wei)對(dui)水(shui)(shui)(shui)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)去(qu)除(chu),即其截(jie)(jie)(jie)(jie)留(liu)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)(guo)(guo)順(shun)序(xu)為(wei)Cr3+>Zn2+>Cu2+>Pb2+。這(zhe)一理論較(jiao)好地(di)解(jie)釋了圖5的(de)(de)(de)實(shi)驗現象(xiang)。
重金屬廢水(shui)經反(fan)滲透處理(li)后,滲透液(ye)(淡水(shui)出水(shui))中重金屬離子的含(han)量得到顯著降低,見表3。
由表3可看出(chu),在(zai)(zai)各金屬離子質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)度高(gao)達(da)30mg/L時,Cr3+、Zn2+、Pb2+可以達(da)到GB8978-1996的(de)一級(ji)標準(zhun),Cu2+的(de)含量(liang)(liang)略高(gao)于(yu)一級(ji)排放(fang)標準(zhun)(質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)度0.5mg/L),但仍能達(da)到二級(ji)排放(fang)標準(zhun)[15]。因此,為保障(zhang)處理后的(de)廢水(shui)穩(wen)定達(da)標排放(fang)或實現回收利用,建(jian)議在(zai)(zai)高(gao)含量(liang)(liang)重金屬廢水(shui)進(jin)入膜處里之前,進(jin)行必(bi)要的(de)預(yu)處理。
3結論(lun)
在一定操作(zuo)(zuo)壓力、總(zong)進水流量下,膜(mo)對(dui)(dui)金屬離(li)子截留(liu)效果(guo)隨著(zhu)(zhu)濃淡(dan)比的增大(da)而明(ming)顯降低;從整體看(kan),進水流量及濃淡(dan)比一定時,增大(da)操作(zuo)(zuo)壓力,進水壓力對(dui)(dui)膜(mo)截留(liu)各重(zhong)金屬離(li)子的效果(guo)沒有顯著(zhu)(zhu)影(ying)響;由于(yu)實驗(yan)所(suo)用膜(mo)材質的特性所(suo)決定,進水pH對(dui)(dui)膜(mo)截留(liu)效果(guo)影(ying)響顯著(zhu)(zhu),pH越小(xiao),膜(mo)的截留(liu)效果(guo)越差;在膜(mo)的運行穩定性方面,開機運行30min后膜(mo)的截留(liu)效果(guo)達到穩定,持續運行5h,膜(mo)的截留(liu)效果(guo)沒有明(ming)顯變(bian)化。
按照金(jin)屬(shu)(shu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)形成水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)(he)物的(de)平衡觀點(dian),反滲透對(dui)金(jin)屬(shu)(shu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)截(jie)留率不僅與所去(qu)除的(de)金(jin)屬(shu)(shu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)價(jia)態、離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)半徑(jing)、水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)(he)半徑(jing)有關,還與離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)在水(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)表(biao)觀含量有關。膜對(dui)高(gao)(gao)價(jia)態金(jin)屬(shu)(shu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)截(jie)留率大于(yu)低(di)價(jia)態的(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)截(jie)留率;離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)含量較低(di)時(shi),離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)半徑(jing)是(shi)影(ying)響截(jie)留率的(de)主(zhu)要(yao)因素;離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)含量較高(gao)(gao)時(shi),離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)(he)半徑(jing)是(shi)影(ying)響截(jie)留率的(de)主(zhu)要(yao)因素;離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)含量為(wei)中等時(shi),離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)半徑(jing)與離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)(he)半徑(jing)共同影(ying)響膜對(dui)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)截(jie)留效(xiao)果。
采用(yong)(yong)反滲透膜(mo)法(fa)處理(li)本實(shi)驗所模(mo)擬(ni)的(de)(de)火法(fa)冶(ye)金(jin)(jin)酸性(xing)無機復合重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬廢水(shui),當廢水(shui)中(zhong)(zhong)Cu2+、Zn2+、Cr3+、Pb2+等(deng)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬離(li)子在(zai)質量(liang)濃(nong)度5~30mg/L時,膜(mo)對(dui)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬離(li)子的(de)(de)處理(li)效果(截留率)均在(zai)90%以上。即使廢水(shui)中(zhong)(zhong)4種(zhong)金(jin)(jin)屬離(li)子質量(liang)濃(nong)度均高(gao)達(da)30mg/L,經膜(mo)處理(li)后,Cr3+、Zn2+、Pb2+在(zai)淡水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)含量(liang)仍(reng)能(neng)達(da)到(dao)GB8978-1996一級(ji)(ji)(ji)指(zhi)標要(yao)求,Cu2+的(de)(de)含量(liang)略高(gao)于一級(ji)(ji)(ji)標準指(zhi)標但(dan)仍(reng)能(neng)達(da)到(dao)二(er)級(ji)(ji)(ji)指(zhi)標要(yao)求。工(gong)業實(shi)際中(zhong)(zhong),為(wei)延長(chang)膜(mo)的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命并(bing)保(bao)障膜(mo)處理(li)后的(de)(de)廢水(shui)穩定(ding)達(da)標排放或實(shi)現循環回用(yong)(yong),建(jian)議在(zai)高(gao)含量(liang)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬廢水(shui)進入(ru)膜(mo)裝(zhuang)置(zhi)之前(qian),進行(xing)必要(yao)的(de)(de)預處理(li)。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”