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高分子膜在重金屬廢水處理中的應用

文章出處:未知發表時間:2023-09-27 14:22:49

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    重金屬一般無法被分解和破壞,重金屬廢水中的有毒物質借助食物鏈進入到人體,在人體中長期積累進而形成各種疾病,嚴重威脅著人類的生命健康。所以必須對重金屬廢水處理,使其達標后才能進行排放或回用。高分子膜作為一種新型水處理技術,從生物角度上對重金屬進行有效分解和過濾,進而有效提高重金屬廢水處理效率和處理質量。對此,在這樣的環境背景下,探究重金屬廢水處理中應用高分子膜的實踐分析具有非常重要的現實意義。

1、超濾與微濾膜技術

    超濾與微濾技術是高分子膜應用途徑之一,在壓差推動力的環境下實現重金屬離子篩孔分離。超濾和微濾膜分離原理是:超濾膜屬于非對稱膜,一層幾極薄、有孔徑的表平層與一層較厚、海綿狀多孔層組成;微濾膜膜孔呈截頭圓錐體狀,形態網狀海綿曲孔型,滲透液可經過孔流出,促進傳質,有效防止膜孔堵塞。

    在實際應用中,由于重金屬離子半徑較小,工作人員要做好重金屬污水預處理,擴大離子半徑,使其高于膜孔徑,在進行污水過濾的過程中,會將重金屬離子留在膜孔徑中,進而達到重金屬廢水處理的目的。

2、納濾膜技術

    納濾技術作為一種高分子膜應用技術,在實際應用的過程中具備以下幾種特點:一是可以截留150—2000的分子。介于反滲透膜與超濾膜間;二是可以截留二價離子和多價離子,分離過程無任何化學反應,不會影響生物活性,主要應用在飲用水與廢水處理中。利用納濾技術一般可以純化大約90以上廢水,縮小重金屬離子含量,同時分離出的重金屬具有很大的回收價值。

    納濾膜分離原理:納濾膜屬于非對稱膜,自身具備納米級孔徑,由極薄致密層與細孔表皮層組成,在實際應用中可以篩除重金屬污水中的中性粒子,由于帶電荷特性可以和電解質離子進行靜電反應,強化電荷強度,進而實現對重金屬污水中重金屬離子的截留。分離后的重金屬離子經過鰲合沉淀后,形成重金屬沉淀物,進而達到回收目的。

3、反滲透膜技術

    反滲透膜包括對稱膜與非對稱膜,對稱膜為均質、致密的多孔膜,重金屬離子可以在反滲透膜中實現滲透率相同,進而均勻分離重金屬離子。而非對稱膜為極薄、致密的表皮層和多孔支撐層組成,表皮層可以進行分離與傳遞速率,而多孔支撐層主要起到支撐作用。一般而言,分滲透膜的半徑小于10mm,水分子可以自由穿梭在反滲透膜中,而重金屬離子半徑大于反滲透膜半徑,進而被截留在反滲透膜孔徑中,進而實現重金屬污水的處理與分離。在實際應用的過程中,反滲透膜在實際滲透中淡水一側液面進而下沉,而一側液面則需要不斷上升,以達到平衡狀態。若溶液壓力失去平衡。溶液水分就會透過半透膜流向另一側,提高溶液濃度,以此稱為反滲透。在反滲透膜在重金屬廢水處理中應用的過程中,其反滲透裝置會開展污水回收鉻實驗,低壓狀態下的反滲透膜會將鉻分離,其回收量可達到998%以上。在利用分滲透膜分離重金屬污水中銅離子的過程中,反滲透膜可以截留99%的Cu。同時還可以實現多種離子的回收,進而達到對重金屬污水的有效處理。據相關實驗結果顯示,在處理鉻離子和銅離子的過程中,針對其他多種金屬離子,反滲透膜可以截留率為986%,進而有效分離重金屬污水中的重金屬離子,使得重金屬廢水達到國家規定的排放標準,同時還可以通過沉淀的方式實現重金屬離子的回收,進而達到重金屬廢水處理的蕞終目的。

4、結語

    本文通過對重金屬污水中應用高分子膜實踐的研究,在分析重金屬污水和常見重金屬廢水處理技術的基礎上,從超濾與微濾技術、納濾技術、反滲透膜技術等方面人手。不斷優化重金屬廢水處理技術,推進高分子膜在重金屬廢水處理中的應用,進而達到重金屬廢水處理的蕞終目的。


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