膜分離技術(shù)是以壓力為推動力，依靠膜的選擇性進行分離、純化與濃縮的技術(shù)總稱.根據(jù)膜截留組分粒徑大小的不同及膜性能的差異，目前常見的膜分離法主要分為以下幾種：微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析等.膜技術(shù)作為一門新型的分離技術(shù)，具有無相變化、能耗低、占地少、操作方便、運行及維修費用低、系統(tǒng)運行穩(wěn)定和出水水質(zhì)好且穩(wěn)定等優(yōu)點。近30年來，膜分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛地滲透到人們生活和生產(chǎn)的各個方面，如環(huán)保、化工、電子、輕工、紡織、石油、食品、醫(yī)藥、生物工程、能源工程等.國外有關(guān)專家甚至把膜分離技術(shù)的發(fā)展稱為“第三次工業(yè)革命”，認為膜分離技術(shù)是20世紀(jì)末至21世紀(jì)中期最有發(fā)展前途的高新技術(shù)之一。納濾是介于超濾和反滲透之間的一種膜分離技術(shù)，具有納米級的微孔，并且大多荷電，同時具有篩分效應(yīng)和道南效應(yīng)的分離特性。納濾膜具有以下特點：一是其截留相對分子質(zhì)量為200～2000;二是納濾膜對二價及多價離子有較高的截留率.其中，對離子而言，離子價數(shù)越高，納濾膜對其截留率就越高，一般來說，納濾膜可以讓一價離子通過，二價或多價離子會被截留或大部分被截留。反滲透是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進行分離的過程.反滲透膜是分離溶解固體的最有效的方法，可確保廢水中的重金屬離子高效去除，處理后的水質(zhì)優(yōu)良，可以達到排放或回用標(biāo)準(zhǔn)，這個過程是廢水中重金屬離子回用的一個值得探究的方向。目前反滲透技術(shù)已經(jīng)在地下水、地表水、海水淡化、工業(yè)用水處理、廢水處理回收和化工分離濃縮等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益.本文采用納濾膜、反滲透膜分離技術(shù)對含錳廢水進行試驗.實驗研究了納濾膜的操作壓力、純水/濃水比值、濃縮倍數(shù)、Mn2+截留率及膜通量之間的關(guān)系.驗證了納濾膜、反滲透膜組合工藝處理含錳廢水的可行性。
實驗裝置和實驗方法
由原水箱、增壓泵、保安過濾器、高壓泵、納濾膜組件、反滲透膜組件、流量計等組成.試驗過程如下：將試驗所用廢水倒入原水箱，開啟增壓泵、高壓泵，調(diào)節(jié)一定濃縮比和操作壓力，廢水經(jīng)增壓泵和高壓泵升壓后，進入納濾膜組件，產(chǎn)生的純水和濃水分別進入純水箱和濃水箱中.開啟反滲透系統(tǒng)高壓泵，納濾產(chǎn)生的純水進入反滲透膜組件，經(jīng)反滲透膜處理后，分別進入純水和濃水箱中。
分析及測量方法
本試驗廢水中主要離子是Mn2+，試驗過程中主要測定Mn2+離子的濃度.水中Mn2+的濃度用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AESPlasma1000，北京納克分析儀器有限公生產(chǎn)司)測定.廢水的pH用pH計(P33A1NN型，美國哈希公司)測定。
結(jié)論與建議
通過以上試驗，得出如下結(jié)論：
1)納濾膜對含Mn2+廢水有良好的處理效果，一級納濾膜對Mn2+離子的平均截留率大于98%.在試驗范圍內(nèi)，操作壓力對截留率的影響不明顯。
2)提高操作壓力，純水/濃水比值隨之上升，純水流量略有上升，濃水流量下降，膜通量上升。
2.0MPa下，膜通量可以達到28～32L/(m2·h).3)濃縮倍數(shù)隨操作壓力的升高而升高，當(dāng)原水Mn2+濃度516.2mg/L，操作壓力2.0MPa時，濃縮倍數(shù)最高可以達到8.2倍，實現(xiàn)了對Mn2+的濃縮，濃縮液可以進一步綜合利用。
4)采用納濾+反滲透的組合工藝，經(jīng)過一級納濾膜處理后，廢水中的Mn2+離子濃度大大降低.將一級納濾產(chǎn)生的純水用反滲透膜進一步處理，純水Mn2+離子濃度均在0.5mg/L以下，可以達標(biāo)排放。www.tjwqly.com
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