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膜技術(shù)在處理重金屬?gòu)U水中的應(yīng)用

2013-08-15 00:54楊春華
關(guān)鍵詞:電滲析膜技術(shù)液膜

楊春華

(重慶市環(huán)境科學(xué)研究院,重慶401147)

近年來(lái),隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,重金屬?gòu)U水大量排放,重金屬污染日益嚴(yán)重,成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)。重金屬污染與其它污染物不同,具有富集性,很難在環(huán)境中降解,而且具有生物放大效應(yīng),易被生物吸附,對(duì)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)身體健康存在重大的危害[1]。

重金屬?gòu)U水處理主要包括化學(xué)(沉淀法、氧化還原法、電化學(xué)法等)、物理(吸附、膜分離等)、生物(植物、微生物、動(dòng)物)3大類(lèi)處理方法及新型復(fù)合處理方法[2]。膜分離技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展最快,應(yīng)用最廣泛的水處理技術(shù)之一,膜分離技術(shù)應(yīng)用到重金屬?gòu)U水的處理中,具有節(jié)能、投資少、操作簡(jiǎn)便、處理效率高等優(yōu)點(diǎn),不僅使?jié)B透液達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或再生產(chǎn),而且能回收有價(jià)資源,具有較高推廣應(yīng)用前景。

1 膜的基本特征

膜是具有選擇性分離功能的材料,是能以特定形式限制和傳遞流體物質(zhì)分隔兩相或兩部分的界面,可以是固態(tài)的,也可以是液態(tài)的。無(wú)論是固態(tài)膜還是液態(tài)膜都必須具有2個(gè)明顯的特征:一是必須有2個(gè)界面,2個(gè)界面與兩側(cè)流體接觸;二是膜具有選擇透過(guò)性,可以使流體中的一種或幾種物質(zhì)通過(guò),而將其它物質(zhì)截留[3]。當(dāng)溶液或混和氣體與膜接觸時(shí),在壓力下,或電場(chǎng)作用下,或溫差作用下,某些物質(zhì)可以透過(guò)膜,而另些物質(zhì)則被選擇性的攔截,從而使溶液中不同組分,或混和氣體的不同組分被分離,這種分離是分子級(jí)的分離。

膜的分類(lèi),根據(jù)其孔徑的不同(或稱(chēng)為截留分子量),可將膜分為反滲透膜(0.000 1~0.005μm),納濾膜 (0.001~0.005μm),超 濾膜 (0.001~0.1μm),微濾膜(0.1~1μm);根據(jù)材料的不同,可分為無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜,無(wú)機(jī)膜多以金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃為材料,如陶瓷膜和金屬膜,有機(jī)膜是由高分子材料做成的,如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等;根據(jù)膜的分離原理和推動(dòng)力不同,可分為微孔膜、超過(guò)濾膜、反滲透膜、納濾膜、滲析膜、電滲析膜、滲透蒸發(fā)膜等;根據(jù)膜斷面的物理形態(tài)不同,可分為對(duì)稱(chēng)膜,不對(duì)稱(chēng)膜、復(fù)合膜、平板膜、管式膜、中空纖維膜等。膜本身可以由聚合物,或無(wú)機(jī)材料,或液體制成,其結(jié)構(gòu)可以是均質(zhì)或非均質(zhì)的,多孔或無(wú)孔的,固體的或液體的,荷電的或中性的。膜的厚度可以薄至100μm,厚至幾毫米。不同的膜具有不同的微觀(guān)結(jié)構(gòu)和功能。

2 膜分離過(guò)程及原理

膜分離技術(shù)是在外力推動(dòng)下,利用一種具有選擇透過(guò)性能的特制薄膜作為選擇障礙層使混合物中某些組分易透過(guò),其他組分難透過(guò)被截留,來(lái)達(dá)到分離、提純、濃縮作用的技術(shù)[4],是根據(jù)混合物的物理性質(zhì)或者化學(xué)性質(zhì)的不同用過(guò)篩的方法將其分離的。物質(zhì)通過(guò)分離膜的速度(溶解速度)取決于進(jìn)入膜內(nèi)的速度和進(jìn)入膜表面擴(kuò)散到膜另一表面的速度(擴(kuò)散速度),其中溶解速度完全取決于被分離物與膜材料之間化學(xué)性質(zhì)[5]。速度越大,透過(guò)膜所需的時(shí)間越短,混合物中各組分透過(guò)膜的速度相差越大,則分離效率越高。

膜的分離過(guò)程可概括為3種方式:(1)滲析式膜分離:料液中的某些溶質(zhì)或離子在濃度差、電位差的推動(dòng)下,透過(guò)膜進(jìn)入接受液中,從而被分離出去,屬于滲析式膜分離的有滲析和電滲析等;(2)過(guò)濾式膜分離:利用組分分子的大小和性質(zhì)差別所表現(xiàn)出透過(guò)膜的速率差別,達(dá)到組分的分離。屬于過(guò)濾式膜分離的有超濾、微濾、反滲透和氣體滲透等;(3)液膜分離:液膜與料液和接受液互不混溶,液液兩相通過(guò)液膜實(shí)現(xiàn)滲透,類(lèi)似于萃取和反萃取的組合。溶質(zhì)從料液進(jìn)入液膜相當(dāng)于萃取,溶質(zhì)再?gòu)囊耗みM(jìn)入接受液相當(dāng)于反萃取。

3 重金屬?gòu)U水的膜處理技術(shù)

3.1 電滲析技術(shù)

電滲析技術(shù)是以電位差為推動(dòng)力,在直流電場(chǎng)作用下,利用離子交換膜的選擇透過(guò)性,將帶電組分的鹽類(lèi)與非帶電組分的水分離的技術(shù)??蓪?shí)現(xiàn)溶液的淡化、濃縮、精制或純化等工藝過(guò)程。在重金屬?gòu)U水處理中,金屬離子通過(guò)膜而水仍留在進(jìn)料側(cè),通過(guò)重金屬離子和膜的相互作用而得到純化。電滲析的功能主要取決于離子交換膜,電滲析裝置中包含陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜,互相交替排列,構(gòu)成多電室電滲析槽[6]。離子交換膜具有選擇透過(guò)性是由于膜上的固定離子基團(tuán)吸引膜外溶液中異種電荷離子,使它能在電位差或同時(shí)在濃度差的推動(dòng)下透過(guò)膜體,同時(shí)排斥同種電荷的離子,攔阻它進(jìn)入膜內(nèi)。對(duì)膜的要求為電阻低、選擇性高、機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性好。

3.2 反滲透技術(shù)

反滲透又稱(chēng)逆滲透,一種以壓力差為推動(dòng)力,對(duì)膜一側(cè)的料液施加壓力,當(dāng)壓力超過(guò)它的滲透壓時(shí),溶劑會(huì)逆著自然滲透的方向作反向滲透,從而從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。在膜的低壓側(cè)得到透過(guò)的溶劑,即滲透液;高壓側(cè)得到濃縮的溶液,即濃縮液。為了解釋反滲透現(xiàn)象,目前主要有3大理論:(1)Lonsdale提出的溶解-擴(kuò)散模型:他將滲透膜看作為致密無(wú)孔的膜,并且溶質(zhì)和溶劑都能在膜表面層溶解,而溶質(zhì)和溶劑沒(méi)有相互作用,各自在濃度或壓力造成的化學(xué)勢(shì)推動(dòng)下以分子擴(kuò)散方式通過(guò)反滲透膜的活性層,然后在膜的透過(guò)液側(cè)表面解吸。(2)優(yōu)先吸附—毛細(xì)孔流理論:當(dāng)液體中溶有不同種類(lèi)物質(zhì)時(shí),其表面張力將發(fā)生不同的變化。當(dāng)水溶液與高分子多孔膜接觸時(shí),若膜的化學(xué)性質(zhì)使膜對(duì)水是優(yōu)先的正吸附,而對(duì)溶質(zhì)是負(fù)吸附,則在膜與溶液界面上將形成一層被膜吸附的一定厚度的純水層,在外壓作用下,純水層將通過(guò)膜表面的毛細(xì)孔,從而可獲取純水。(3)氫鍵理論:由于氫鍵和范德華力的作用,膜中存在晶相區(qū)域和非晶相區(qū)域,水和溶質(zhì)不能進(jìn)入晶相區(qū)域,在非晶相區(qū)域較大的孔空間里,結(jié)合水的占有率很低,在孔的中央存在普通結(jié)構(gòu)的水,不能形成氫鍵的離子或分子則進(jìn)入結(jié)合水,并以有序擴(kuò)散方式遷移,通過(guò)不斷地改變氫鍵的位置來(lái)通過(guò)膜。在壓力作用下,原來(lái)水分子形成的氫鍵被斷開(kāi),水分子解離出來(lái)并隨之移到下一個(gè)活化點(diǎn)并形成新的氫鍵,于是通過(guò)一連串的氫鍵形成與斷開(kāi),使水分子進(jìn)入膜的多孔層,而多孔層含有大量的毛細(xì)管水,水分子能夠暢通流出膜外。

3.3 微濾技術(shù)

微濾是以壓力差為推動(dòng)力,截留水中粒徑在0.02~10μm之間的顆粒物的膜分離技術(shù)。微濾的過(guò)濾原理有3種:篩分、濾餅層過(guò)濾、深層過(guò)濾。微濾技術(shù)具有高效、方便和經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于微電子行業(yè)超純水的終端過(guò)濾,各種工業(yè)給水的預(yù)處理和飲用水的處理,以及城市污水和各種工業(yè)廢水的處理與回用等。微濾膜的孔徑一般為0.1~1μm,允許大分子有機(jī)物和溶解性固體(無(wú)機(jī)鹽)等通過(guò),因此不能直接截留重金屬離子,但是重金屬離子經(jīng)過(guò)一定處理之后,用微濾技術(shù)可以得到較好的處理。

3.4 超濾技術(shù)

超濾是通過(guò)膜表面的微孔結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離,是一種加壓膜分離技術(shù),利用一種壓力活性膜,在外界推動(dòng)力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對(duì)較高的物質(zhì),而水和小的溶質(zhì)顆粒透過(guò)膜的分離過(guò)程。其原理一般認(rèn)為是篩分作用,當(dāng)液體混合物在一定壓力下流經(jīng)膜表面時(shí),小分子溶質(zhì)透過(guò)膜(稱(chēng)為超濾液),而大分子物質(zhì)則被截留,使原液中大分子濃度逐漸提高(稱(chēng)為濃縮液),從而實(shí)現(xiàn)大、小分子的分離、濃縮、凈化的目的。

3.5 納濾技術(shù)

納濾(NF)是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅(qū)動(dòng)膜分離過(guò)程,截留水中粒徑為納米級(jí)顆粒物的一種分離技術(shù),主要脫除以二價(jià)離子為主的鹽類(lèi)和相對(duì)分子質(zhì)量為300以上的大多數(shù)有機(jī)物,最早出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代末J.E.Cadotte的NS-300膜的研究。納濾膜對(duì)無(wú)機(jī)鹽的截留效果主要取決于膜對(duì)離子的電荷效應(yīng)的強(qiáng)弱[7],因?yàn)榧{濾膜的表面分離層由聚電解質(zhì)構(gòu)成。其原理主要是篩分效應(yīng)和電荷效應(yīng)。

3.6 液膜技術(shù)

液膜技術(shù)(LMP)是一種高效、節(jié)能的新型分離技術(shù),20世紀(jì)60年代開(kāi)始廣泛研究。液膜是懸浮在液體中的一層極薄的膜,這層膜是分隔液-液、氣-氣、氣-液兩相的中介相,它是兩相之間進(jìn)行物質(zhì)傳遞的“橋梁”,通常由膜溶劑、表面活性劑和膜增強(qiáng)添加劑等組分構(gòu)成[8]。根據(jù)液膜構(gòu)成的不同,可將其分為:(1)大塊液膜:最簡(jiǎn)單的液膜技術(shù),具有穩(wěn)定的界面面積和流體條件,無(wú)需在液膜相中添加任何物質(zhì)。(2)乳狀液膜:通常包括3個(gè)部分,即連續(xù)相、膜相和內(nèi)包相,膜相是主體溶劑,還有少量表面活性劑或添加劑,一般情況,連續(xù)相和內(nèi)包相是相溶的。(3)支撐液膜:液膜溶液借助微孔的毛細(xì)管力含浸在孔內(nèi)或者涂覆于固體表面,這樣支撐液膜就有更好的選擇性和更大的承壓能力,但是它有著不穩(wěn)定、壽命短的缺點(diǎn)。在重金屬?gòu)U水處理應(yīng)用中,液體膜分散于重金屬?gòu)U水時(shí),流動(dòng)載體在膜外相界面有選擇地絡(luò)合重金屬離子,然后在液膜內(nèi)擴(kuò)散,在膜內(nèi)相界面上解絡(luò),重金屬離子進(jìn)入膜內(nèi)相得到富集,流動(dòng)載體返回膜外相界面,如此過(guò)程不斷進(jìn)行,廢水得到凈化[9],此過(guò)程實(shí)質(zhì)是萃取與反萃取的“內(nèi)耦合”,一種非平衡傳質(zhì)過(guò)程。

4 應(yīng)用及問(wèn)題

電滲析技術(shù)是一種較成熟的處理技術(shù),已廣泛應(yīng)用于廢水處理,主要用于電鍍工業(yè)漂洗水回收重金屬、放射性廢水和造紙廢水等方面[10],其中含鎳廢水處理技術(shù)已有成套工業(yè)裝置。如日本一家精煉鋼廠(chǎng)利用日本旭化成公司生產(chǎn)的特殊性能的離子交換膜電滲析裝置處理含硫酸鎳-硫酸的廢酸液,實(shí)現(xiàn)了鍍鎳廢水的閉路循環(huán)。近年來(lái)隨著對(duì)電滲析技術(shù)的進(jìn)一步研究,出現(xiàn)了許多改進(jìn)技術(shù):無(wú)極水電滲析技術(shù)、無(wú)隔板電滲析器、卷式電滲析器、填充床電滲析技術(shù)、液膜電滲析和雙極膜電滲析技術(shù)。電滲析法在重金屬?gòu)U水處理中具有處理效果好、占地面積小、工作可靠、管理方便、不產(chǎn)生廢渣等優(yōu)點(diǎn),但是廢水中重金屬離子的濃度不能太低,否則沒(méi)有足夠的電導(dǎo),導(dǎo)致滲透效率很低[9]。

反滲透技術(shù)是從20世紀(jì)70年代開(kāi)始用于處理重金屬?gòu)U水的,是近年來(lái)國(guó)內(nèi)應(yīng)用最成功、發(fā)展最快的一項(xiàng)廢水處理技術(shù)。因?yàn)榉礉B透技術(shù)處理含重金屬的廢水具有不需投加藥劑,能耗低,設(shè)備緊湊,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,且不改變?nèi)芤旱奈锢砘瘜W(xué)性質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用[11]。張連凱等[12]對(duì)印制電路板加工酸洗車(chē)間產(chǎn)生的重金屬?gòu)U水調(diào)節(jié)pH至中性后采用超濾-反滲透工藝進(jìn)行中試,結(jié)果表明:在原廢水Cu2+的質(zhì)量濃度60~160mg/L、電導(dǎo)率4.5~6.8mS/cm,SS和TDS的質(zhì)量濃度分別為60~80,1 600~3 200mg/L時(shí),超濾對(duì)濁度和SS的去除率分別為97%和73%,反滲透系統(tǒng)對(duì)Cu2+和TDS的去除率分別為99.9%和98.9%。Hani等[5,13]用反滲透技術(shù)回收廢水中的銅和鎘離子,結(jié)果表明:反滲透膜對(duì)Cu2+和Cd2+的截留率分別為98%和99%;它們同時(shí)也對(duì)含有多種重金屬離子的廢水進(jìn)行處理,結(jié)果顯示:反滲透膜對(duì)重金屬離子的平均截留率達(dá)99.4%。Covar-rubias等(2007)利用FAU陶瓷反滲透膜處理制革廢水,對(duì)制革廢水中Cr3+的去除率大于95%。但是反滲透技術(shù)也存在一定的局限性,反透膜適用于稀溶液的濃縮,而對(duì)高濃度溶液容易受到滲透壓和膜本身耐壓性的限制,而且反透膜95%需要進(jìn)口,國(guó)內(nèi)反滲透技術(shù)有待進(jìn)一步提高。

微濾技術(shù)重金屬離子的預(yù)處理方法有還原、沉淀、吸附等,能將其轉(zhuǎn)化成大于0.1μm的不溶態(tài)微粒:(1)還原-微濾:使用還原劑將高價(jià)重金屬離子還原成低價(jià),在某種條件可形成不溶態(tài),如:Cr6+在任何pH值溶解性都很好,而Cr3+在pH值較高時(shí)是不溶的,用二氧化硫、偏亞硫酸氫鈉和亞鐵類(lèi)化合物等還原劑使Cr6+還原成Cr3+,在pH>9時(shí)形成共沉物,從而很容易地用0.1μm的微濾膜將其濾除,對(duì)于Cr6+和Cr3+的混合物,處理后的總鉻質(zhì)量濃度低于0.1mg/L;對(duì)于Cr6+可處理到低于0.01mg/L。(2)共沉淀-微濾:用某些試劑作為重金屬的共沉淀劑,使廢水中的金屬離子形成沉淀,再利用微濾技術(shù)進(jìn)行去除,效果顯著。趙軍等[14]應(yīng)用絮凝沉淀與中空纖維膜微濾(CMF)組合工藝處理低放射性的含钚廢水,并建立了處理含鈾、钚、镅的混合廢水的實(shí)驗(yàn)工藝,結(jié)果表明,采用CMF工藝處理含鈾、钚、镅的混合廢水,單級(jí)處理的總?cè)コ蔬_(dá)到99.87%。(3)吸附-微濾:重金屬?gòu)U水中有機(jī)物(如油、脂等)含量比較多時(shí),采用氫氧化鐵作為凝聚劑,不僅可以和重金屬離子形成共沉淀,還可以吸附某些有機(jī)物或螯合物,常把共沉淀和吸附結(jié)合使用,可以得到良好的去除效果[9]。

超濾技術(shù)處理重金屬?gòu)U水有以下3種:(1)膠束強(qiáng)化超濾技術(shù):這是一種20世紀(jì)80年代開(kāi)始研究的一項(xiàng)新的水處理技術(shù),是一種有效的將表面活性劑和超濾膜耦合形成的新技術(shù),能夠去除廢水中的有機(jī)污染物和金屬離子。這種方法使用的表面活性劑主要是有機(jī)合成的,也有天然的(如卵磷脂)。許振良等[15]利用3種單皮層PEI中空纖維超濾膜對(duì)水溶液中重金屬離子鎘和鉛的脫除進(jìn)行了膠束強(qiáng)化超濾研究,測(cè)定了流速、壓力、表面活性劑(十二烷基硫酸鈉與十二烷基磺酸鈉)與濃度對(duì)重金屬離子分離性能的影響,結(jié)果表明鎘和鉛的截留率在99%以上。膠束強(qiáng)化超濾處理重金屬?gòu)U水具有工藝簡(jiǎn)單、處理效果好的優(yōu)點(diǎn),適用于處理濃度較低的重金屬?gòu)U水,但是由于大多數(shù)表面活性劑相對(duì)分子質(zhì)量較小并且有毒,透過(guò)液中含有少量的表面活性劑,對(duì)處理后的廢水造成二次污染。(2)水溶性聚合物絡(luò)合超濾技術(shù):這是由Michaels在1980年首次提出的,是指溶液中的重金屬離子與水溶性聚合物發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)形成大分子物質(zhì),在透過(guò)濾膜時(shí)這種大分子物質(zhì)被去除。由于金屬離子的絡(luò)合反應(yīng)大部分是可逆的,在一定條件下,大分子絡(luò)合物會(huì)釋放出金屬離子,從而達(dá)到回收的目的。邱運(yùn)仁等[16]運(yùn)用絡(luò)合-超濾技術(shù)處理含銅廢水,結(jié)果表明,在溶液pH值=6,P/M=22條件下,Cu2+的截留率達(dá)到97%以上。水溶性聚合物絡(luò)合-超濾處理重金屬?gòu)U水具有同時(shí)實(shí)現(xiàn)重金屬的回收和廢水的回用的優(yōu)點(diǎn),但是對(duì)混合重金屬?gòu)U水處理成本高,效果不顯著,而且此項(xiàng)技術(shù)還不成熟。(3)絡(luò)合-超濾-電解集成技術(shù):這是80年代以來(lái)新興的一種新的水處理技術(shù),是一種將表面活性劑和超濾膜耦合起來(lái)的新技術(shù)。張永鋒等[17]提出水溶性聚合物絡(luò)合-超濾-電解集成技術(shù)過(guò)程處理重金屬工業(yè)廢水,對(duì)鉛酸蓄電池生產(chǎn)廢水進(jìn)行了試驗(yàn)研究,在試驗(yàn)的最佳條件下,重金屬可達(dá)到100%的去除,超濾的濃縮液可通過(guò)電解回收重金屬,從而實(shí)現(xiàn)廢水回用和重金屬回收的雙重目的。

納濾膜處理重金屬?gòu)U水具有操作壓力低、水通量大等優(yōu)勢(shì),采用納濾技術(shù),不僅可以使90%以上的廢水純化,而且可同時(shí)使重金屬離子含量濃縮10倍,濃縮后的重金屬具有回收利用的價(jià)值。李?lèi)?ài)陽(yáng)等[18]研究的廢鐵屑-膜分離法處理含鉻廢水所采用的就是鈉濾法,通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)用此法處理含鉻廢水時(shí),當(dāng)膜操作壓力為0.7MPa,進(jìn)料流量為50L/h,溫度為70℃時(shí),對(duì)含鉻廢水的處理效果最好,使廢水中的鉻達(dá)99.5%以上。王少明等[19]采用納濾膜法對(duì)較高濃度含Ni2+離子溶液進(jìn)行了高倍數(shù)濃縮,考察了操作壓力、進(jìn)料液流量、原水Ni2+離子質(zhì)量濃度和pH值等因素對(duì)分離過(guò)程性能的影響,結(jié)果表明,在最佳條件下,經(jīng)截留液全循環(huán)工藝運(yùn)行,納濾淡化出水Ni2+的截留率均保持在99.6%以上,濃縮液中Ni2+質(zhì)量濃度最高可能達(dá)到23 510mg/L,濃縮倍數(shù)超過(guò)6。納濾膜對(duì)二價(jià)及多價(jià)金屬離子有較高的截留率,對(duì)一價(jià)和高價(jià)金屬離子也具有一定的選擇性;但納濾過(guò)程中的濃差極化會(huì)導(dǎo)致水通量和脫鹽率顯著降低,也往往會(huì)引起一些難溶鹽如CaSO4等在膜上沉淀[20]。因此現(xiàn)階段對(duì)此工藝主要在開(kāi)發(fā)和優(yōu)化,但是目前納濾膜的分離模型大多僅考慮了道南效應(yīng)和空間位阻效應(yīng),而忽略了因表面動(dòng)電效應(yīng)所引起的膜內(nèi)表面溶質(zhì)和溶劑的反常擴(kuò)散,因此納濾膜分離機(jī)理和模型尚需深入研究[21]。

液膜技術(shù)對(duì)工業(yè)廢水中幾種金屬離子的液膜傳輸行為、分離富集和檢測(cè)方法的研究[22]表明,在此工藝條件下,對(duì)含 Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)電鍍廢水進(jìn)行處理,其遷移率均可達(dá)到99%以上,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了3種金屬離子的分離與富集。謝少雄等[23]研究發(fā)現(xiàn),用煤油作溶劑,Span-80作表面活性劑,Tx-10作助劑,P204作載體,H2SO4作內(nèi)相酸制得的液膜體系,當(dāng)用最佳膜相處理組成處理含銅質(zhì)量濃度為100mg/L的料液,經(jīng)一次液膜處理后可降低至0.9mg/L,銅的萃取率大于99%;此外還發(fā)現(xiàn),要提高銅的萃取率,必須調(diào)節(jié)廢水的pH值>2,載體濃度為6%,內(nèi)相酸度為1.5~2.0mg/L。液膜技術(shù)雖然有很多優(yōu)點(diǎn),但也存在一些局限性,比如流率較低、機(jī)械穩(wěn)定性差和載體的存在限制了膜長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定等,這些問(wèn)題的存在限制了液膜在工業(yè)上大規(guī)模的應(yīng)用[24]。

由于工業(yè)廢水往往含有酸、堿、油等物質(zhì),成分復(fù)雜,而且處理?xiàng)l件比較苛刻,因此膜技術(shù)也存在著一些問(wèn)題,需要我們以后進(jìn)一步的研究,比如如何改變膜的材料質(zhì)量和表面性能,如何研制出化學(xué)穩(wěn)定性好、抗污染性能好、抗菌型等性能優(yōu)良低成本的膜,以及開(kāi)發(fā)新型的膜組合工藝和新型膜組件等,因?yàn)閱我患夹g(shù)的處理大都達(dá)不到理想的效果,必須重視膜技術(shù)與其他水處理技術(shù)的集成工藝研究,發(fā)揮各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì),形成廢水深度處理的新工藝,以提高處理效率、降低處理成本及更廣泛利用。膜處理工藝在應(yīng)用上具有廣闊的前景,相信在不久的將來(lái),膜技術(shù)將在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì),也會(huì)在解決全球水資源危機(jī)中發(fā)揮更重要的作用。

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