正滲透技術(shù)處理含Zn2+、Ni2+高鹽廢水的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，工業(yè)廢水、反滲透(RO)濃水等高鹽度的重金屬?gòu)U水大量出現(xiàn)，使得高鹽重金屬?gòu)U水的處理成為我國(guó)環(huán)境保護(hù)方面的一大挑戰(zhàn)，人們對(duì)其的重視程度也在加深。傳統(tǒng)處理方法往往存在處理范圍小，二次污染嚴(yán)重，對(duì)重金屬的回收利用不夠等問(wèn)題。由于正滲透(FO)技術(shù)具有對(duì)各類(lèi)污染物的高抗性、相對(duì)較低的污染傾向和較高的污染可逆性等優(yōu)勢(shì)，預(yù)測(cè)FO技術(shù)可以應(yīng)用于處理高鹽重金屬?gòu)U水。因此在本研究中，以NaCl為驅(qū)動(dòng)溶質(zhì)，以高濃度的NaCl溶

2、液模擬高鹽廢水，研究正滲透技術(shù)對(duì)高鹽廢水的處理效果;通過(guò)向高濃度的NaCl溶液中添加Zn2+、Ni2+和Zn2+、Ni2+混合離子來(lái)模擬高鹽重金屬?gòu)U水，研究正滲透技術(shù)處理不同類(lèi)型的高鹽重金屬?gòu)U水的可行性。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴探索了FO技術(shù)在處理高鹽廢水時(shí)，溫度、膜取向、原液(FS)鹽濃度對(duì)FO性能的影響，性能指標(biāo)為水通量，并確定了最佳的操作條件。研究結(jié)果表明:水通量隨著FS鹽度的升高而降低。在低鹽度FS中，溫度、膜取向?qū)λ?/p>

3、通量的影響大:減壓滲透(PRO)模式下的水通量大于正向滲透(FO)模式;35℃下的水通量大于25℃，略小于45℃下的水通量。在高鹽度FS中，溫度和膜取向?qū)λ康挠绊懶?。綜合考慮處理效率與能量消耗，選擇35℃為最佳處理溫度。⑵通過(guò)向高濃度的NaCl介質(zhì)中添加Zn2+，以水通量和膜對(duì)Zn2+的截留率作為性能指標(biāo)，來(lái)研究不同溫度和膜取向下FO技術(shù)處理含Zn2+高鹽廢水的效果。研究結(jié)果表明:FS中加入Zn2+對(duì)水通量的影響比較小。不同條件下膜

4、對(duì)Zn2+的截留率均高于95％，且FS鹽濃度越高、FS中Zn2+初始濃度越低，膜對(duì)Zn2+的截留率越高。在低鹽度下FO模式的截留率要高于PRO模式，而在高鹽度FS下兩者的截留率相差不大。通過(guò)對(duì)長(zhǎng)期模式下的水通量和Zn2+截留率的變化情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以知道FO技術(shù)處理含Zn2+高鹽廢水有一個(gè)相對(duì)較優(yōu)的時(shí)間，一般為10-11 h。⑶通過(guò)向高濃度的NaCl介質(zhì)中添加Ni2+，以水通量和膜對(duì)Ni2+的截留率作為性能指標(biāo)，來(lái)研究不同溫度和膜取向下

5、FO技術(shù)處理含Ni2+高鹽廢水的可行性。研究結(jié)果表明:在低鹽度FS中，加入Ni2+后水通量降低;在高鹽度FS中，加入Ni2+后水通量略有升高。TFC膜對(duì)Ni2+的截留率很高，均大于98％，其截留率隨著FS鹽濃度的增加而增加。對(duì)于不同的膜取向而言，在低鹽濃度FS下，F(xiàn)O模式中膜對(duì)Ni2+的截留率低于PRO模式;但在較高鹽濃度FS下，情況卻相反;然而在更高鹽度FS中，F(xiàn)O與PRO模式對(duì)Ni2+的截留率都很高。以上結(jié)果說(shuō)明FO工藝處理含Ni2

6、+高鹽廢水的想法是可行的。⑷以含有Zn2+和Ni2+兩種重金屬離子的高濃度的NaCl溶液為原液，以水通量和膜對(duì)Zn2+和Ni2+的截留率作為性能指標(biāo)，來(lái)研究FO技術(shù)處理含有Zn2+和Ni2+兩種重金屬離子的高鹽廢水的可行性，并與處理高鹽廢水（基線）、含Zn2+高鹽廢水和含Ni2+高鹽廢水的驅(qū)動(dòng)效果進(jìn)行比較。四種溶液獲得的水通量高低順序?yàn)?在低鹽度FS中，基線＞只含Zn2+高鹽廢水＞含Zn2+和Ni2+混合高鹽廢水＞只含Ni2+高鹽廢水;