【详细剖析】膜技术在水处理中的应用
4.2.3.4电镀废水
电镀工厂往往产生大量废液,尽管采取酸化、化学无害化、沉降和分离污泥等复杂处理步骤,产水含盐量高,不能重新回用。
4.2.3.5造纸废水
在纸浆和造纸业中,匀浆、漂白和造纸等工序都需要大量的水。实现水系统的(半)密闭循环是纸浆厂、造纸厂节约水资源降低排放量的最佳途径。传统活性污泥法的产水中还含有部分有色化合物、微生物、抗体和少量的生物分解物,悬浮固体等,仅能被用于制造包装纸,不能用于更高级别纸的生产。另外,该法不能减少无机盐的含量。Koyuncu对比了水→纳滤以及造纸废水→活性污泥→纳滤两种处理工艺的实用性,实验表明:两种方法的出水质量相似,第二种方法的产水通量更好,出水可以用于高级别纸。但纳滤产水仍然含有一定量的一价盐,需要再增加低压反渗透装置脱除盐类才能保证循环水的质量。
5、渗析和电渗析
5.1渗析
渗析(Dialysis,简称D)是溶质在自身的浓度梯度作用下,从膜的上游传向膜的下游的过程。
渗析是最早被发现并研究的膜分离技术,但因为受到本身体系的限制,渗析过程进行缓慢,效率低下,渗析过程的选择性不高,因此渗析过程主要用于脱除含有多种溶质溶液中的低分子量组分,如血液渗析,即以渗析膜代替肾来去除尿素、肌酸酐、磷酸盐和尿酸等有毒的低分子量组分,以缓解肾衰竭和尿毒症患者的病情。
5.2电渗析
电渗析(Electro-dialysis,简称ED)是在直流电场的作用下,以电位差为推动力,利用离子交换膜对溶液中的阴阳离子的选择性,把电解质从溶液中分离出来,从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。
6、双极膜技术
6.1双极膜介绍
双极膜(BPM)是一种新膜,通常是由阴离子交换层、阳离子交换层复合而成的一种复合型离子交换膜,也可以在阴膜、阳膜之间加入第三层物质促进水的解离,成为阴离子交换层、阳离子交换层、中间反应层构成的三层结构。在直流电场的作用下,双极膜可以将水解离,在阳膜、阴膜两侧分别产生H+和OH-。
6.2双极膜的应用
6.2.1含氟废液的处理及有价氟的回收
在氟碳工业及铀工业(UF6)的生产中,排放的废气废水中含有的氟和有机酸的质量分数是50~500×10-6,通常需要用KOH中和才能完全除去,结果生成的KF溶液含有许多重金属(如铀、砷等)和微量放射性物质,还需用Ca(OH)2与KF反应再生KOH并生成不溶性的废料。这种方法导致有价氟的损失,且给用户留下如何处理含放射性物质的Ca(OH)2废料问题,如果采用双极膜电渗离解技术可直接将KF转化为HF和KOH,不仅能回收高价值的氟,且可避免石灰的使用,并减少废渣的处理量。
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