如何用超滤处理含重金属废水? 郑家榆艺术照_中华水网
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如何用超滤处理含重金属废水?

来 源:中华水网   发布时间:2011-08-30 移动版

  胶束强化超滤(MEUF)是最近发展起来的与表面活性剂技术相结合的一种超滤法,其原理如图4 -3所示。在工业废水中注入浓度高于临界胶束浓度的表面活性剂,其疏水端向内缠结,而带负电的亲水端排列在表面,因而使得该胶束表面带有负电荷。废水中的金属阳离子由于静电作用而吸附在上面,釆用截留分子量小于胶束分子量的超滤膜,则可使金属离子被截留。

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  将表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)加入模拟废水中分别分离Cd2+ 、Zn2+ 、Cd +及Ca2 + 4种离子,截留率均在96%以上,膜渗透流率与纯水相同,说明MEUF的工业应用是有可能的。也有研究人员釆用天然的脱氧胆酸及卵磷脂作为表面活性剂,结果表明其对Ca2+ 、Pb2+ 、Cu2+ 、Ni2+ 、Zn2+的分离效果比SDS更好,截留率在99. 9%以上。由于MEUF中表面活性剂浓度必须高于临界胶束浓度才能形成胶束,故MEUF不能用于低浓度金属离子的分离。

  釆用即使很少量也不会解聚的聚电解质羧甲基纤维素(CMC)和聚苯乙烯磺酸纳(PSS)代替表面活性剂加入废水中,聚电解质即发生解离,反离子(Na+ )进入水中,聚合物带负电,废水中的Cu2+等重金属离子与聚合物结合,用截留分子量小于该聚合物的超滤膜便能将废水中的Cu2+截留下来。这一改进的MEUF被称为聚电解质强化超滤(PEUF),用该技术可使废水中的Cu2 +浓度由100 X IO-6降至1 X10-6。

有一种利用离子的排斥效应进行分离的超滤过程称之为IEUF ( Ion - Expulsion Ultrafiltration )。众所周知,胶束在水中结合了少于化学计量数的反离子因而它带有电荷,而该电荷数在一个相当大的离子浓度范围内都接近于常数,IEUF便是利用胶束的这一特性分离与它带有相同电荷的离子,图4-4为IEUF过程示意图。根据Dorman平衡原理,当溶液中解离的阴、阳离子在膜两侧的渗透液和浓缩液中处于平衡状态时,其离子活度积相等,因而可计算出每一种离子的浓度。计算结果表明,当达到平衡时CrO】-在渗透液中可浓缩21. 5倍。

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