工業污(wu)水處理設備
重金(jin)屬廢水處理(li)工藝的(de)(de)膜(mo)分(fen)(fen)離(li)的(de)(de)基本(ben)原(yuan)理(li)是(shi)在某種推動(dong)力(li)作用下，利(li)用膜(mo)的(de)(de)選擇透(tou)過性進行分(fen)(fen)離(li)和濃縮。膜(mo)技(ji)術作為一種新興的(de)(de)分(fen)(fen)離(li)技(ji)術，由于具有分(fen)(fen)離(li)效率(lv)高、能耗(hao)低、無(wu)相變、操作簡便、無(wu)二次污染(ran)、分(fen)(fen)離(li)產物(wu)易于回(hui)收、自(zi)動(dong)化(hua)程度高等優點，在水處理(li)領(ling)域(yu)具有相當的(de)(de)技(ji)術優勢。
重金(jin)屬廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)(li)工藝(yi)大多(duo)存在(zai)著處(chu)理(li)(li)效果不(bu)好、處(chu)理(li)(li)成本高(gao)、工藝(yi)流程復雜和(he)設備(bei)占地面積大等(deng)缺點(dian)。根(gen)據膜截留組分粒徑(jing)大小的(de)不(bu)同及膜性能(neng)的(de)差異(yi),目前(qian)常見(jian)的(de)膜分離(li)過(guo)程可分為以(yi)下幾種,微濾(lv)、超(chao)濾(lv)、納濾(lv)、反滲透、電滲析等(deng)。文章(zhang)就膜分離(li)技(ji)術(shu)的(de)原理(li)(li)、特點(dian)及在(zai)重金(jin)屬廢(fei)水(shui)處(chu)理(li)(li)中的(de)應用作(zuo)一綜述。
納濾(lv)
NF技術已(yi)經(jing)廣(guang)泛應用(yong)于給水處理、化工(gong)(gong)、制藥、食(shi)品加工(gong)(gong)等(deng)(deng)工(gong)(gong)業過程，與傳統(tong)技術方法相比，納(na)濾分離(li)技術具(ju)有(you)(you)較高的(de)體積濃縮(suo)因子，不產(chan)生二次污染，處理效率高、能(neng)耗低等(deng)(deng)獨特的(de)優勢。在金屬(shu)加工(gong)(gong)和合金生產(chan)中，經(jing)常需(xu)用(yong)大量的(de)水沖洗(xi)，清洗(xi)水中含有(you)(you)濃度很高的(de)鎳、鐵、銅等(deng)(deng)工(gong)(gong)業金屬(shu)，采用(yong)納(na)濾膜技術，不僅可以回收(shou)90%以上的(de)廢水，濃縮(suo)后的(de)重金屬(shu)具(ju)有(you)(you)回收(shou)利(li)用(yong)的(de)價值。
納濾（NF）是介于(yu)反(fan)滲透和超濾之(zhi)間的一(yi)種膜(mo)分離技術，分離機(ji)理基于(yu)空(kong)間效(xiao)(xiao)應和Donna效(xiao)(xiao)應。納濾膜(mo)對(dui)無機(ji)鹽(yan)的截留(liu)效(xiao)(xiao)果主要(yao)取決于(yu)膜(mo)對(dui)離子(zi)的電(dian)荷效(xiao)(xiao)應的強弱。通過研究納濾膜(mo)處理鍍鉻廢(fei)水發現在(zai)低(di)(di)壓下截留(liu)率(lv)比(bi)較穩(wen)定(ding)。同時(shi)，濃度低(di)(di)時(shi)(20mg/L),,濃縮過程中的離子(zi)截留(liu)率(lv)也比(bi)較穩(wen)定(ding),因而起到(dao)了分離的作用。納濾膜(mo)在(zai)海(hai)島飲(yin)用水制備中可有效(xiao)(xiao)地(di)除去對(dui)人體健(jian)康不利(li)的Mg2+、Ca2+等（脫除率(lv)≥96％）。
就我國目前現狀而言，在此(ci)方(fang)面(mian)亟(ji)待(dai)解決的主(zhu)要有兩方(fang)面(mian)：
膜(mo)污(wu)染(ran)問題(ti)，可從研制(zhi)新(xin)材料和優化(hua)NF使(shi)用工藝兩(liang)方(fang)面著(zhu)手，降低污(wu)染(ran)，延長納濾膜(mo)使(shi)用壽命(ming)；
制(zhi)膜(mo)(mo)技術(shu)，我國的(de)制(zhi)膜(mo)(mo)技術(shu)還處于實驗室階段，建議加大制(zhi)膜(mo)(mo)技術(shu)的(de)研究力度，打破國外壟斷，降低用膜(mo)(mo)企業的(de)生(sheng)產(chan)成本。
微濾
由于每(mei)平方厘米濾膜(mo)中(zhong)約(yue)包含(han)1千萬(wan)至(zhi)1億(yi)個(ge)小孔，孔隙率占總(zong)體積的70%-80%，故阻力(li)很小，過濾速(su)度較快。微(wei)(wei)孔過濾是以(yi)靜(jing)壓力(li)差為推動力(li)，利用(yong)膜(mo)的篩分作用(yong)進行分離的膜(mo)過程。微(wei)(wei)孔濾膜(mo)具有比(bi)較整齊(qi)、均勻(yun)的多(duo)空結構(gou)，
但是(shi)還存在一些缺陷，例如(ru)污泥量大(da)、水力(li)停留(liu)時間長，或者是(shi)投(tou)資大(da)、處理(li)成(cheng)本高、操(cao)作復雜等(deng).甘(gan)勝采用的(de)混(hun)凝(ning)—微濾工藝是(shi)將傳統的(de)化學沉淀與微濾膜分離相結合(he)的(de)一種新(xin)的(de)處理(li)方(fang)法(fa)。許多文獻都報道(dao)了對(dui)含鎳廢(fei)水的(de)不同(tong)處理(li)方(fang)法(fa)。
其(qi)(qi)中普(pu)遍(bian)應用的(de)有化學還原沉淀法(fa)、離(li)子交換法(fa)等(deng)。這些方法(fa)的(de)處理效果都很(hen)好，在靜壓差的(de)作(zuo)(zuo)用下，小玉膜孔(kong)的(de)粒子通過(guo)濾(lv)(lv)膜，比膜孔(kong)大的(de)粒子則被阻(zu)攔在濾(lv)(lv)膜面上，是大小不同(tong)的(de)組分得(de)以分離(li)，其(qi)(qi)作(zuo)(zuo)用相當于(yu)“過(guo)濾(lv)(lv)”。

已有(you)研究報道應(ying)用此工藝生(sheng)產(chan)飲用水(shui)(shui)和處理(li)含鉻廢水(shui)(shui)等，出水(shui)(shui)效果優(you)于單(dan)一的混(hun)(hun)凝(ning)法(fa)或膜分離(li)法(fa).混(hun)(hun)凝(ning)—微濾工藝應(ying)用于含鎳廢水(shui)(shui)的處理(li)與上述方(fang)法(fa)相比(bi)具(ju)有(you)流程簡單(dan)、工作壓力低(0.01～0.03MPa)、水(shui)(shui)力停留時間短、能耗低、污泥(ni)量少(shao)、占地面(mian)積小的優(you)點。目(mu)前，以MF的應(ying)用廣，經濟價值大(da)，它是(shi)現代大(da)工業，尤(you)其是(shi)尖端技術(shu)工業中確保產(chan)品(pin)質量的必要手段。
沉淀-微濾法處(chu)理(li)(li)重(zhong)金(jin)屬廢水的(de)(de)基本原理(li)(li)是用(yong)(yong)堿中(zhong)和使溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)重(zhong)金(jin)屬離子反應生成沉淀或(huo)膠體，再通過微濾膜(mo)過濾，以實現分離濃縮。Broom等利用(yong)(yong)重(zhong)金(jin)屬沉淀物(經石灰或(huo)硫(liu)化(hua)物處(chu)理(li)(li))形成的(de)(de)動態膜(mo)，采(cai)(cai)用(yong)(yong)微濾法去除混(hun)合電鍍(du)廢液(ye)中(zhong)的(de)(de)重(zhong)金(jin)屬。選擇0.5μm孔徑(jing)的(de)(de)無機膜(mo)，采(cai)(cai)用(yong)(yong)沉淀-微濾法去除電鍍(du)廢液(ye)中(zhong)的(de)(de)Ni2+，能保障出水中(zhong)Ni≤1.0mg/L，達(da)到(dao)國家排放(fang)標準，缺(que)點是膜(mo)污染(ran)嚴重(zhong)，且因大(da)多數(shu)處(chu)理(li)(li)須(xu)在強堿或(huo)硫(liu)化(hua)物條件(jian)下進行，所用(yong)(yong)膜(mo)的(de)(de)種類也(ye)受到(dao)了很大(da)的(de)(de)限制。

超濾
絡(luo)合(he)超濾的(de)解絡(luo)合(he)是制約絡(luo)合(he)超濾工(gong)業(ye)化(hua)應用的(de)主(zhu)要因(yin)素，因(yin)此(ci)高效的(de)解絡(luo)合(he)技術的(de)研(yan)究將有助(zhu)于(yu)絡(luo)合(he)超濾技術的(de)工(gong)業(ye)化(hua)。張永鋒與許(xu)振良認(ren)為絡(luo)合(he)--超濾耦合(he)過程不(bu)僅可(ke)得到達到回用水(shui)標準的(de)處理(li)水(shui),而(er)且還可(ke)以(yi)將重(zhong)金(jin)屬廢水(shui)濃縮(suo),以(yi)便進一步回收(shou)重(zhong)金(jin)屬，是一種有前(qian)途(tu)的(de)處理(li)重(zhong)金(jin)屬廢水(shui)的(de)方法。
按照這樣的(de)分離機理，超濾膜具有(you)選擇(ze)性表面(mian)層的(de)主要因(yin)素是形成具有(you)一定大小和形狀的(de)孔，聚合物的(de)化(hua)學性質對膜的(de)分離特性影響不大。
一(yi)般(ban)(ban)認為(wei)(wei)超(chao)濾(lv)(lv)是一(yi)種篩孔(kong)分離過(guo)(guo)程(cheng)，在靜壓差為(wei)(wei)推動力的作用(yong)下，原(yuan)料(liao)液(ye)中溶劑和小溶質(zhi)粒于從高壓的料(liao)液(ye)側透(tou)過(guo)(guo)膜到低壓側，一(yi)般(ban)(ban)稱(cheng)為(wei)(wei)濾(lv)(lv)出液(ye)或透(tou)過(guo)(guo)液(ye)，而大粒子組分被膜所阻攔，使它們(men)在濾(lv)(lv)剩液(ye)中濃(nong)度增大。
一股認為UF的(de)分(fen)離機理(li)為篩孔分(fen)離過程(cheng)，但膜(mo)(mo)表(biao)面的(de)化字(zi)性(xing)質也是影響越濾(lv)分(fen)離的(de)重要(yao)因素(su)。即超(chao)濾(lv)過程(cheng)中(zhong)溶質的(de)截留(liu)有在膜(mo)(mo)表(biao)面的(de)機械截留(liu)(篩分(fen))、在膜(mo)(mo)孔中(zhong)停留(liu)而被(bei)除(chu)去(阻塞)、在膜(mo)(mo)表(biao)面及膜(mo)(mo)扎內的(de)吸附(fu)3種(zhong)方式。
總之(zhi)，超濾(lv)(lv)對去除(chu)水(shui)中的(de)(de)(de)(de)微(wei)粒、膠體、細(xi)菌、熱源和(he)(he)各種(zhong)有機(ji)物有較好(hao)的(de)(de)(de)(de)效果，但(dan)它幾乎不能截留允機(ji)離子(zi)。近年來，采用(yong)聚合(he)物強化陶瓷(ci)超濾(lv)(lv)膜處(chu)理(li)重金(jin)屬廢(fei)水(shui)，處(chu)理(li)效率達到98%以(yi)上(shang)。利(li)用(yong)絡(luo)合(he)劑的(de)(de)(de)(de)對離子(zi)的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇性(xing)可實現離子(zi)的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇性(xing)分離，陳(chen)桂娥(e)等進(jin)行(xing)了PAA絡(luo)合(he)超濾(lv)(lv)分離鑭和(he)(he)銪離子(zi)的(de)(de)(de)(de)實驗研究。
膜分(fen)離作(zuo)為水(shui)處理(li)技(ji)術(shu)中的(de)(de)先(xian)進技(ji)術(shu)得(de)(de)到(dao)越來(lai)越廣泛(fan)的(de)(de)應用，但膜污染物及(ji)膜劣化的(de)(de)問題長(chang)期制約著處理(li)工藝，使(shi)得(de)(de)怎樣提高膜分(fen)離效率和利用率，成為膜分(fen)離技(ji)術(shu)中的(de)(de)關鍵問題。膜分(fen)離技(ji)術(shu)作(zuo)為一(yi)種新型水(shui)處理(li)技(ji)術(shu)受到(dao)各國水(shui)處理(li)研(yan)究者的(de)(de)普遍重(zhong)視(shi)，并(bing)取得(de)(de)了許多(duo)成功(gong)經驗。今后隨著膜制備(bei)技(ji)術(shu)的(de)(de)不斷提高，膜分(fen)離在重(zhong)金屬廢水(shui)處理(li)工藝領域必將(jiang)得(de)(de)到(dao)更廣泛(fan)的(de)(de)應用。