多孔陶瓷膜对金属离子截留效果

多孔陶瓷膜对金属离子截留效果

2020.08.07

多孔陶瓷膜对金属离子截留效果

电镀行业在生产过程中会产生大量的含铜、镍、锌、镉等重金属离子废水，如何经济有效地处理这些废水并有效回用，对于减轻环境污染和该行业的技术进步具有重要意义。纳滤过程是介于超滤和反渗透之间的一种压力驱动膜过程，其核心原件，纳滤膜材料由于具有纳米尺寸的微孔且表面荷电，使得纳滤膜不仅可以截留低分子量的物质，而且对离子具有一定的截留效应。这一特性使得它在处理电镀废水中具有应用前景。

目前，有机纳滤膜在处理电镀废水中具有很好的分离性能并得到了广泛的应用，然而有机纳滤膜存在的机械、化学和热稳定性低的劣势，使其在包含有重金属离子、有机络合物、油分及酸、碱等的电镀废水体系中的应用受到限制。而无机陶瓷纳滤膜所具有的材料稳定特性使其在电镀废水处理中具有更广泛的应用前景。目前，有机纳滤膜材料已工业化，但是由于纳滤过程影响因素多，过程机理比较复杂，仍然是国内外膜领域的研究热点之一。陶瓷膜具有材料优势，但是关于其制备及对离子分离过程的机理研究仍然有待进一步深入。通过采用制备的纳滤膜，考察其对四种单组分重金属离子的截留性能;重点研究重金属浓度、压力和pH值对膜截留性能的影响，以道

南效应和筛分效应为基础并结合水化能理论，对陶瓷纳滤膜截留重金属离子的机理进行了初步探讨。

金属矿山废水处理新技术

金属矿山废水废渣处理新技术院系:城建给排水工程学号：111824224 ：熊聪 摘要：随着经济建设的快速发展，我国金属矿山废水产生的环境问题日益严重，金属矿山废水的污染已成为制约矿业经济可持续发展的主要因素之一。概述了矿山酸性废水的形成及危害，重点介绍了几种常见的处理矿山酸性废水的处理技术如中和法、硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法和人工湿地法，同时介绍了它们的原理、特点和存在的问题，在此基础上，对矿山酸性废水处理技术的研究，并介绍了几种金属矿山废水处理的新技术以及实例。 关键词：金属矿山废水废渣处理新技术 Abstract：With the rapid development of economic construction, the metal mine waste water environment problem is increasingly serious, metal mine waste water pollution has become one of the main factors restricting the sustainable development of mining economy. Formation and harm of the acidic mining waste water are summarized, mainly introduces several common treatment of acidic mining waste water treatment technologies such as neutralization, sulfide precipitation, adsorption, ion exchange method and the method of artificial wetland, and introduces the principle, characteristics and existing problems, and on this basis, the study of acidic mining waste water treatment technology, and introduces several kinds of metal mine wastewater treatment technology and examples. Keywords：Metal mine Waste water Conduct The new technology 一、金属矿山废水的形成及危害 1.1金属矿山废水的形成 在大部分金属矿物开采过程中会产生大量矿坑涌水。当矿石或围岩中含有的硫化物矿物与空气、水接触时，矿坑涌水就会被氧化成酸性矿坑废水。酸性矿坑水极易溶解矿石中的重金属，造成矿坑水中重金属浓度严重超标。同时在雨水的冲刷作用下废石堆和尾矿也产生大量含有高浓度重金属的酸性淋滤水。 1.2金属矿山废水的危害 金属矿山矿山酸性废水中含有大量的有害物质，一般不能直接循环利用，矿

膜分离技术处理工业废水的应用现状及发展趋势

扬州工业职业技术学院 2013 —2014 学年 第一学期 文献检索论文 课题名称：膜分离技术在废水处理中的应用及其发展方向设计时间： 2013.10.10～2013.12.15 系部：化学工程学院 班级： 1301应用化工 姓名：郑鹏 指导教师：王富花 学号： 1301110137

目录 摘要 (1) Abstract (1) 第一章前言 (3) 1.1膜技术在水处理中应用的基本原理 (3) 1.1.1根据混合物物理性质的不同 (3) 1.1.2根据混合物的不同化学性质 (3) 1.2 膜分离技术的特 点 (4) 2.1 分离性 (4) 2.1.1 分离膜必须对被分离的混合物具有选择透过(即具有分离)的能力 (4) 2.1.2 分离能力要适度 (4) 2.2 透过性 (4) 2.3 物理、化学稳定性 (4) 2.4 经济性 (5) 3在工业废水处理中的具体应用 (5) 3.1 淀粉污水处理 (5) 3.2 含酚废水处理 (5) 3.3 含氰废水处理 (5) 3.4 重金属离子的处理 (6) 3.5 炼油废水处理 (6) 展望 (6) 参考文献 (8)

膜分离技术在废水处理中的应用及其发展方向 摘要：本文阐述了膜分离技术基本原理及其特点、分离膜需要具备的条件，介绍了膜分离技术在工业废水处理中的应用情况，提出了膜分离技术发展趋势。 关键词：膜分离技术；废水处理；发展趋势 膜分离技术是在20世纪初出现、20世纪60年代迅速崛起的一门分离新技术，膜分离技术作为新的分离净化和浓缩方法，与传统分离操作(如蒸发、吸附、萃取、深冷分离等)相比较，过程不发生相变，可以在常温下操作，具有能耗低、效率高、工艺简单等特点，受到世界各技术先进国家的高度重视，投入大量资金和人力，促进膜技术迅速发展，使用范围日益扩大，广泛应用于工业废水等处理过程，给人类带来了巨大的环境效应。膜分离技术应用到工业废水的处理中，不仅使渗透液达到排放标准或循环生产，而且能回收有价资源。 1. 膜分离技术的基本原理和特点 1.1 膜技术在水处理中应用的基本原理是：利用水溶液（原水）中的水分子具有透过分离膜的能力，而溶质或其他杂质不能透过分离膜，在外力作用下对水溶液（原水）进行分离，获得纯净的水，从而达到提高水质的目的。总的说来，分离膜之所以能使混在一起的物质分开，不外乎两种手段。 1.1.1 根据混合物物理性质的不同——主要是质量、体积大小和几何形态差异，用过筛的办法将其分离。微滤膜分离过程就是根据这一原理将水溶液中孔径大于50 nm的固体杂质去掉的。 1.1.2 根据混合物的不同化学性质。物质通过分离膜的速度取决于以下两个步骤的速度，首先是从膜表面接触的混合物中进入膜内的速度(称溶解速度)，其次是进入膜内后从膜的表面扩散到膜的另一表面的速度。二者之和为总速度。总速度愈大，透过膜所需的时间愈短；总速度愈小，透过时间愈久。 1.2 膜分离技术的特点 膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型流体分离单元操作技术。在膜分离出现前，已有很多分离技术在生产中得到广泛应用。例如：蒸馏、吸附、吸收、苹取、深冷分离等。与这些传统的分离技术相比，膜分离具有以下特点： (1) 膜分离通常是一个高效的分离过程。例如：在按物质颗粒大小分离的领域，以重力为基础的分离技术最小极限是微米，而膜分离却可以做到将相对分子质量为几千甚至几百的物质进行分离(相应的颗粒大小为纳米)。 (2) 膜分离过程的能耗(功耗)通常比较低。大多数膜分离过程都不发生“相”

平板陶瓷膜在污水处理中的应用

平板陶瓷膜（plate ceramic membrane）是新一代陶瓷膜技术，采用Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、SiC 等无机材料，利用中国千年传统烧结工艺制备而成。它主要是依据“物理筛分”理论，根据在一定的膜孔径范围内渗透的物质分子直径不同则渗透率不同，利用压力差为推动力，使小分子物质可以通过，大分子物质则被截留，从而实现它们之间的分离。平板陶瓷膜具有过滤面积大、分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势，将在人类面临的能源、资源、环境和健康等重要领域发挥关键作用，其应用市场涉及食品工业、化工与石油化工、生物医药、环保及能源等诸多领域。 结构 平板陶瓷膜（plate ceramic membrane）是新一代陶瓷膜技术，是以Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2、SiC等原料经一系列特殊工艺制作而成的具有多孔结构的分离材料，构成为多层非对称结构，由两层或两层以上的膜层构成，既形成一种无缺陷、具有良好分离功能的活性顶层，同时又减少膜的渗透阻力，保证平板陶瓷膜具有足够的机械强度和高的渗透通量。膜孔径涵盖超滤、微滤以及纳滤范围，其过滤孔径可根据可滤介质的不同在10纳米到10微米可调，孔径分布窄，并且膜表面可用不同的材料进行修饰，增加过滤精度以及过滤通量。 特性 平板陶瓷膜具有化学稳定性好、耐酸碱、耐高温、抗微生物能力强、分离精度高、机械强度大、易再生、使用寿命长等有机膜无法比拟的优点。 原理 自然界中能够作为膜的材料众多，按膜材质来分，可分为有机膜、无机膜及金属膜。平板陶瓷膜是由陶瓷制成的无机膜。其按孔径分为微滤、超滤和纳滤。分离过程可以看作是膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，膜为过滤介质，在一定压力作用下当料液流过膜表面时，只允许水、无机盐、小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶和微生物等大分子物质通过。膜的截留作用可归纳为筛分作用、架桥作用及吸附作用。 发展历程 膜分离技术已被国际上称为二十一世纪最具应用前景的高新技术之一，而陶瓷膜是膜技术的佼佼者，陶瓷膜的研究始于20世纪40年代，20世纪80年代初期成功地在法国的奶业和饮料业推广应用后，陶瓷膜分离技术和产业地位逐步确立。我国陶瓷膜的研究始于20世纪八十年代初，进入90年代，原国家科委对无机陶瓷膜的工业化技术组织了科技攻关，推进了陶瓷微滤膜的工业化进程。国家“863”计划也将“无机分离催化膜”项目列入其中。陶瓷膜主要分为平板、管式和多通道三种，管式膜由于其强度较差，已逐渐退出工业应用。而平板陶瓷膜以其过滤面积大、化学稳定性好、耐酸碱、耐高温、抗微生物能力强、分离精度高、机械强度大、易再生、使用寿命长等优势居陶瓷膜之首，平板陶瓷膜生产技术工艺难度也相对较大，目前世界上研发并规模生产平板陶瓷膜的有德国ITN、日本明电舍和中国的澳水魔方（北京）环保科技有限公司，平板陶瓷膜的国产化大大降低了企业应用的成本，平板陶瓷膜在工业污水处理领域的无可比拟的卓越性将为中国环保行业开创新的局面，促进社会可持续发展。 应用 石油工业污水处理 在石油开采过程中，由于油田地质条件不同、注水水质不同等原因，采油废水的成分较

络合态重金属解决方案

含EDTA的重金属废水解决方案 重金属废水主要来自矿山排水、有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水，以及电解、农药、医药、烟草、油漆、颜料等工业生产。废水中的重金属并不是以单一的重金属离子形式存在，而是与一些络合物（如EDTA, DTPA, NTA)结合在一起。EDTA (乙二胺四乙酸)是螯合剂的代表性物质，此外，EDTA对土壤重金属的去除效果明显高于等量的水和阳离子表面活性剂，是目前应用最普遍的重金属污染土壤的修复剂，但这些含EDTA的重金属萃取液将会进入水体.由于 EDTA的强络合性和难生物降解性，在水体中易与碱金属、稀土元素和过渡金属等形成稳定的络合物，成为重金属离子很好的保护伞，増加了处理含 EDTA的重金属废水的难度。重金属去除剂具有在相对低的pH条件下使金属高度分离、形成的金属螯合物易于脱水和稳定等特点。因此，用重金属去除剂去除废水中溶解性重金属离子是一种有效的方法。 传统的工业处理方法是往废水中添加碱（一般是氢氧化钙、石灰石、生石灰等）提高其PH值，使镍离子、铜离子等重金属离子生成难溶性的氢氧化物沉淀，从而降低废水中重金属离子含量而达到国家规定的排放标准。但是此种方法也存在较大的弊端：1、产生较大两的污泥，密度低，含水率高，污泥处置费用较为昂贵；2、还有些金属氢氧化物沉淀是两性的，在弱酸性或者其他条件下，沉淀会溶解，重金属再次进入废水中；3、有些有机重金属废水含有大量的螯合物、络合剂、配合物等大分子有机物，这些络合剂与重金属螯合形成的物质很稳定，抑制金属氢氧化物沉淀的形成。 河北美星环保科技有限公司研发出第三代重金属去除剂产品，其具有以下特点：1、重金属去除剂能够处理EDTA重金属废水中的重金属离子.在没有EDTA 的条件下， Cd2+ ,Cu2+和Pb2+的去除率达到100%,而Zn2+的除率则比较低。 2、随着c(EDTA)的增加，废水中重金属离子的去除率下降;随着重金属去除剂的增加，废水中重金属离子的去除率上升.在相同重金属去除剂用量条件下，对废水中Cd2+，Cu2+和Pb2+的去除率Zn 高。 3、EDTA能够有效地萃取尾矿砂中的重金属，特别是对Cd和Pb具有很高的萃取率.工程实例进一步表明,重金属去除

吸附重金属离子

几种吸附材料处理重金属废水的效果 来源：考试吧（https://www.wendangku.net/doc/4018425795.html,）2006-3-5 13:27:00【考试吧：中国教育培训第一门户】论文大全 摘要用室内分析的方法研究了几种吸附材料对含铬、铜、锌、铅的废水的吸附处理效果。结果表明，在几种吸附材料中，以活性炭的吸附量和去除率比较高，且吸附量随废水中重金属含量的降低而减小，除铬外，其他离子的去除率则以低浓度时比较高。所有吸附材料均对铅的吸附量比较大，改性硅藻土和改性高岭土对重金属的吸附量也比较大，宜于在重金属处理中作为吸附剂推广使用。 关键词吸附材料重金属废水吸附率吸附量 近年来，含有重金属的废水对人类的生活环境造成了巨大的危害，重金属离子随废水排出，即使浓度很小，也能造成公害，严重污染环境，影响人们的健康。所以，研究如何降低废水中重金属的含量，减轻重金属对环境的污染具有重大意义。目前，去除废水中重金属的方法主要有三种：一是通过发生化学反应除去废水中重金属离子的方法[1]；二是在不改变废水中的重金属的化学形态的条件下对其进行吸附、浓缩、分离的方法；三是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法。其中吸附法是比较常用的方法之一。本试验采用物理吸附的方法研究几种吸附材料处理含重金属废水的效果，以便找出比较高效和便宜的吸附材料，为降低处理含重金属的废水成本和增加经济效益服务。 1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 吸附材料实验所用吸附剂除黄褐土外均来自于安徽科技学院资源与环境实验室，部分吸附材料在查阅文献的基础上进行了化学改性[3，4]。所用的吸附材料包括改性硅藻土、酸改性高岭土、改性高岭土、活性炭和黄褐土。改性硅藻土的处理过程为：将40 g硅藻土加入到0.1 mol/L的Na2CO3溶液中，边搅拌边慢慢地加入饱和的CaCl2溶液。反应结束后，过滤，置于烘箱内 105 ℃条件下干燥。酸改性高岭土的处理过程为：将高岭土过100目筛，在850 ℃煅烧5 h后，取一定量的高岭土加盐酸浸没，在90 ℃恒温下处

三种常见重金属的处理方法的比较

三种常见的处理方法的比较 一、石灰中和法 1.1基本原理 石灰中和反应法是在含重金属离子废水中投加消石灰C a( O H ) : , 使它和水中的重金属离子反应生成离子溶度积很小的重金属氢氧化物。通过投药量控制水中P H 值在一定范围内, 使水中重金属氢氧化物的离子浓度积大于其离子溶度积而析出重金属氢氧化物沉淀, 达到去除重金属离子, 净化废水的目的。 将废水收集到废水均化调节池,通过耐腐蚀自吸泵将混合后的废水送至一次中和槽,并且在管路上投加硫酸亚铁溶液作为砷的共沉剂(添加量为Fe/As=10),同时投加石灰乳进行充分搅拌反应,搅拌反应时间为30 min,石灰乳投加量由pH 计自动控制,使一次中和槽出口溶液pH值为7.0;为了使二价铁氧化成三价铁,产生絮凝作用,在一次中和槽后设置氧化槽,进行曝气氧化,经氧化后的废水自流至二次中和槽,再投加石灰乳,石灰乳投加量由pH计自动控制,使二次中和槽出口溶pH值为9～11;在二次中和槽废水出口处投加3号凝聚剂(投加浓度为10 mg/L),处理废水自流至浓密机,进行絮凝、沉淀;上清液自流至澄清池,传统的石灰中和处理重金属废水流程如下： 石灰一段中和及氢氧化钠二段中和时，各种重金属去除率随pH不同而沉淀效果不同，不同的金属的溶度积随PH不同而不同。同一PH所以对重金属的沉淀效果不一样，而废水中的重金属通常不只一种，根据重金属的含量在进水时把配合调到某金属在较低ph溶度积最高时对应的PH。加石灰乳进行中和反应，沉淀废水中的大部分金属。上清液进入下一个调节池，进入调节PH ，进入二次中和反应池，除去剩余的重金属离子。 1.2 石灰中和沉淀的优缺点 采用石灰石作为中和剂有很强的适应性,还具有废水处理工艺流程短、设备简单石灰就地可取,价格低廉,废水处理费用很低,渣含水量较低并易于脱水等优点，但是,石灰中和处理废水后,生成的重金属氢氧化物———矾花,比重小,在强搅拌或输送时又易碎成小颗粒,所以它的沉降速度慢。往往会在沉降分离过程中随水流外溢,又使处理后的废水浊度升高,含重金属离子仍然超标。要求废水不含络合剂如C N 一、N H 。等, 否则水中的重金属离子就会和络合剂发生络合反应, 生成以重金属离子为中心离子以络合剂为配位体的复杂而又稳定的络离子, 使废水处理变得复杂和困难。已沉降的矾花中和渣泥的含水率极高(达99%以上),其过滤脱水性能又很差,加上组成复杂、含重金属品位又低,这给综合回收利用与处置带来了困难,甚至造成二次污染。此外，渣量大，不利于有价金属的回收，也易造成二次污染II。用石灰水处理的重金属废水。由于不同重金属与OH的结合在同一PH下不同,同一金属在不同PH下的溶度积不同。所以，用传统的石灰法处理重金属含量较多的复杂的废水，显然不行，首先某些重金属不能达标排放，其次，处理废水中含钙比较多。在冶炼厂，很难循环使用。 二、硫化沉淀法

膜分离技术在处理重金属废水中的应用

膜分离技术在处理重金属废水中的应用 [摘要] 膜技术作为一种新型分离技术，在水处理领域得到了广泛的应用。文章综述了电渗析、液膜、反渗透、纳滤、微滤、超滤等各种膜分离技术的分离原理、特点，在重金属废水处理中的应用以及目前存在的问题。最后展望了膜技术在重金属废水处理领域的应用前景。 [关键词] 膜分离；重金属废水；应用 Abstract: Membrane separation technology was applied widely in the field of wastewater treatment as a new kind of separation technology. The separation mechanism and characteristics of different kinds of membrane technologies were introduced, including electrodialysis, liquid membrane, reverse osmosis, nano-filtration, microfiltration, ultrafiltration. Further more, the application and current problems of different membrane technologies in heavy metal wastewater treatment were extensively summarized. Finally, application prospect of membrane separation technology was presented in the field of heavy metal wastewater treatment. Keywords: membrane separation；heavy metal wastewater；application 重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水[1-2]。重金属（如含镉、镍、汞、锌等）废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，其水质水量与生产工艺有关。如震惊世界的水俣病及骨疼病就是由于含汞和含镉废水污染所致。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。近年来，人们对重金属污染日益重视，对重金属废水的治理和排放标准日趋严格。环保工作者不断寻求更加安全和经济的方法来处理重金属废水，以减少或消除重金属在环境中的积累，满足日益严格的环保要求。 重金属废水处理的传统工艺大多存在着处理效果不好、处理成本高、工艺流程复杂和设备占地面积大等缺点。膜技术作为一种新兴的分离技术，由于具有分离效率高、能耗低、无相变、操作简便、无二次污染、分离产物易于回收、自动化程度高等优点，在水处理领域具有相当的技术优势[3-4]。膜分离的基本原理是在某种推动力作用下，利用膜的选择透过性进行分离和浓缩。根据膜截留组分粒径大小的不同及膜性能的差异,目前常见的膜分离过程可分为以下几种,微滤

螯合剂种类总结及其在不同pH下的对金属离子的螯合能力比较

螯合剂的种类及其在不同pH值条件下螯合剂的螯合常数 一、螯合剂与螯合物 具有可供配位孤电子对的分子、原子或离子的化合物能够与具有空轨道的金属离子形成配位键，该化合物称为络合物，如能与配位金属离子形成环状结构的化合物称为螯合剂，形成的络合物称为螯合物。螯合剂中至少含有一对孤电子对，而金属离子必须有空的价电子轨道，孤电子对填充入金属离子空轨道，电子对属2个原子共享，形成配位键，中心金属离子空轨道杂化。不同的提供孤电子对的配位体分别与不同金属离子形成正四面体、正六面体、正八面体的螯合物。 1.类型 1.1无机类螯合剂 聚磷酸盐螯合剂： 主要是三聚磷酸钠（STPP）、六偏磷酸钠、焦磷酸钠为主，含磷酸基空间配位基团。 特点：高温下会发生水解而分解，使螯合能力减弱或丧失。而且其螯合能力受pH值影响较大，一般只适合在碱性条件下作螯合剂。 1.2有机类螯合剂 形态分析表明螯合剂提取的重金属主要来源于可交换态或酸溶态、还原态和氧化态。1.21羧酸型 （1）氨基羧酸类：含羧基和胺（氨基）配位基团， 如乙二胺四乙酸(EDTA)，氨基三乙酸(又称次氮基三乙酸NTA)，二亚乙基三胺五乙酸（DTPA）及其盐等。如：EDTA的4个酸和2个胺（—NRR′）的部分都可作为配体的齿，两个氮原子和四个氧原子可提供形成配位键的电子对。 特点：络合能力强，络合稳定常数大，耐碱性好，但分散力弱且不易被生物降解。（2）羟基羧酸类含羟基、羧基配位基团 这类羧酸主要是柠檬酸(CA)、酒石酸(TA)和葡萄糖酸(GA)。 特点：可生物降解，在酸性条件下羟基与羧基不会离解为氧负离子，因而络合能力很弱，不适宜在酸性介质中应用。 （3）羟氨基羧酸类 这类酸用作螯合剂的典型代表是羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)和二羟乙基甘氨酸

陶瓷膜的开发及应用

收稿日期:2009-07-15 作者简介:严立云(1979)),河北唐山人,吉林师范大学物理学院讲师。工学硕士,研究方向:功能材料。 陶瓷膜的开发及应用 严立云 (吉林师范大学,吉林四平 136000) 摘 要:陶瓷膜是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜,呈管状及多通道状。陶瓷膜分离技术是近些年来国际上发展迅速的高科技之一,广泛应用在化工、食品、医药、环保等行业的液体中杂质的分离过程中,并显示出独特的优势和广阔的前景。本文首先介绍了陶瓷膜的发展及几种主要制备技术,接着介绍了其应用情况,最后对其前景进行了展望。 关键词:陶瓷膜;制备;应用 中图分类号:T Q174 文献标识码:A 文章编号:1008-7508(2009)05-0047-03 陶瓷膜也称CT 膜,是固态膜的一种,主要是A12O3、ZrO2、T iO2和SiO2等无机材料经特殊工艺制备而成的非对称多孔膜。陶瓷膜呈管状及多通道状,管壁密布微孔,在压力作用下,原料液在膜管内或膜外侧流动,小分子物质(或液体)透过膜,大分子物质(或固体)被膜截留而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。陶瓷膜具有化学稳定性好,能耐酸、耐碱、耐有机溶剂,机械强度大,可反向冲洗,抗微生物能力强,耐高温,孔径分布窄,分离效率高等优点,在化工、冶金、食品、医药、环保等领域得到广泛的应用。 一、陶瓷膜的开发 陶瓷膜的研究始于20世纪40年代,其发展可分为三个阶段。从用于铀的同位素分离的核工业时期进入到以无机微滤膜和超滤膜为主的液体分离时期和以膜催化反应为核心的全面发展时期。20世纪90年代,溶胶)))凝胶技术的出现标志着无机膜的研究与应用进入第三个阶段,即以气体分离应用为主和陶瓷膜分离器)反应器组合构件的研究阶段。 目前已商品化的多孔陶瓷膜的构形主要有平板、管式和多通道三种。规模应用的陶瓷膜通常采用多通道构形,即在一个圆截面上分布着多个通道,一般通道数为7、19和37,[7]分别用来截 留直径在30~50nm 、100~200nm 、800~1000nm 范围的粒子。 无机陶瓷膜的主要制备技术有:溶胶-凝胶法、固态粒子烧结法、分相法、化学气相沉积法、物理气相沉积法等。目前多孔膜主要是超滤和微滤膜,其制备方法以粒子烧结法和溶胶-凝胶法为主。前者主要用于制备微孔滤膜,而后者主要用来制备超滤膜。 从发展趋势来看,膜制备技术的发展主要在两个方面:一是在多孔膜研究方面,进一步完善已商 品化的无机超滤和微滤膜,发展具有分子筛分功能的纳米滤膜、气体分离膜和渗透汽化膜;二是在致密膜研究中,超薄金属及其合金膜和具有离子电子混合传导能力的固体电解质膜是研究的热点。 二、陶瓷膜的主要应用 由于陶瓷膜具有很多优异之处,目前已在多个Journal of Jili n Radio and T V University No.5,2009(T otal No.95) 5吉林广播电视大学学报6 2009年第5期(总第95期) 学术论坛

重金属废水治理技术

重金属废水治理技术 电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。 电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高，目前，电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。1、电镀重金属废水治理技术的现状 1.1化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。 1.1.1中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点[1]：(1)中和沉淀后，废水中若pH值高，需要中和处理后才可排放；(2)废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀；(3)废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理；(4)有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 1.1.2硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。

陶瓷膜知识

陶瓷膜 超滤膜技术与超滤膜设备 1. 综述 超滤膜是利用筛分原理进行分离，它对有机物截留分子量从10000～100000 Dalton可选，适用于大分子物质与小分子物质的分离、浓缩和纯化过程。 从膜分离装置发展过程来看，超滤装置是伴随着反渗透装置的开发而发展起来的。超滤装置可代替传统的板框式、中空纤维式等超滤形式，从而高效、节能、环保的实现物料的过滤分离、纯化、浓缩。 2.超滤技术的应用 早期的工业超滤应用于废水和污水处理。三十多年来，随着超滤技术的发展，如今超滤技术已经涉及食品加工、乳品工业、饮料工业、医药工业、医疗、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收、环境工程等众多领域。 3.超滤膜系统的优点 ＄超滤膜元件用知名公司产品，确保了客户得到目前世界上最优质的有机膜元件，从而确保高截留性能和高膜通量。 ＄系统回收率高，所得产品品质优良，可实现物料的高效分离、纯化及高倍数浓缩。 ＄处理过程无相变，对物料中组成成分无任何不良影响，且分离、纯化、浓缩过程中通过冷却系统始终使物料处于常温状态，特别适用于热敏性物质的处理，完全避免了高温对生物活性物质破坏这一弊端，有效保留原物料体系中的生物活性物质及营养成分。 ＄系统能耗低，生产周期短，与传统工艺设备相比，设备运行费用低，能有效降低生产成本，提高企业经济效益。 ＄系统工艺设计先进，集成化程度高，结构紧凑，占地面积少，操作与维护简便，工人劳动强度低。＄系统制作材质采用卫生级不锈钢，全封闭管道式运行，现场清洁卫生，满足GMP或FDA生产规范要求。＄控制系统可根据用户具体使用要求进行个性化设计，结合PLC先进的控制软件，现场在线集中监控重要工艺操作参数，避免人工误操作，多方位确保系统长期稳定运行。 陶瓷膜过滤：超滤膜的孔径范围在：0.01μm—0.05μm；微滤膜的孔径范围在0.05μm——1.4μm 陶瓷膜有点：机械强度大，耐磨性好 孔径分布窄，分离精度高 耐高温，适用于高温过滤过程 使用寿命长，综合成本低，性价比高 浓缩倍数高，降低水使用量，减少浓缩废水排放 PH耐受范围宽，耐酸，耐碱，耐有机溶剂及强氧化剂性能好 易清洗，可高温消毒，反向清洗 GT膜其一是制造过程复杂，成本高，价格昂贵；其二是膜通量问题，只有克服膜污染并提高膜的过滤通量。

重金属废水处理方法

在环境与人类健康领域，重金属主要指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(cr)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、镍(Ni)等重金属。他们以不同的形态存在于环境之中，并 在环境中迁移、积累。采矿、冶金、化工等行业是水体中主要的人为污染源。重金属在食物链中的过量富集会对自然环境和人体健康造成很大的危害。 1．1 沉淀法 1．1．1 氢氧化物沉淀法 往重金属废水中加入碱性溶液，利用OH一与重金属离子反应生成难溶的金属氢氧化物沉淀，通过过滤予以分离。氢氧化物沉淀法包括分步沉淀法和一次沉淀法两种。分步沉淀法是分段加入石灰乳，利用不同的金属氢氧化物在不同的pH值下沉淀析出的特性，依次回收各金属氢氧化物。一次沉淀法则是一次性投加石灰乳，使溶液达到额定的pH值，从而使废 水中的各种重金属离子同时以氢氧化物沉淀的形式析出。 1．1．2 硫化物沉淀法 将重金属废水pH值凋节为一定碱性后，再通过向重金属废水中投加硫化钠或硫化钾等硫化物，或者直接通人硫化氢气体，使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物沉淀，然后被过滤分。由于金属硫化物的溶度积比相应的金属氢氧化物的溶度积小得多，因此。硫化物沉淀法比氢氧化物沉淀法具有更多的优点，比如沉渣量少，容易脱水，沉渣金属品位高，有利于金属的回收。可是硫化物沉淀法也有不足之处，比方说硫化物结晶比较细小，难以沉降，因而应用也不是很广。 1．1．3 还原一沉淀法 这种方法的原理是，用还原剂将重金属废水中的重金属离子还原为金属单质或者价态较低的金属离子，先将金属过滤收集，然后再往处理液中加入石灰乳，使得还原态的重金属离子以氢氧化物的形式沉淀收集。铜和汞等的回收可以利用这种方法。该法也常用于含铬废水的处理。较常使用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、铁粉等。 1．1．4 絮凝浮选沉淀法 通过添加絮凝剂使得重金属废水中的小胶体颗粒稳定性变差，聚集形成大颗粒胶体物质，最终通过重力作用沉淀下来。为增大胶体颗粒的尺寸，采用浮选的办法，用于将不稳定的胶体粒子变为固相絮凝物。这一浮选过程一般包括两个重要的步骤，一是调节pH值，二是加入含铁或铝盐的絮凝剂，以克服离子间静电排斥导致的稳定作用。 1．2 物理化学法 1．2．1 吸附法 (1)物理吸附法。活性炭是最早使用的吸附剂，也是目前使用最广泛的吸附剂。之所以能够进行物理吸附，是因为活性炭具有高的比表面积以及高度发达的孔隙结构。后来在此基础上又出现了活性炭纤维等衍生物，去除效率高，但价格比较昂贵。能够用于物理吸附的材料还有各种矿物质以及分子筛等。 (2)树脂吸附。环保是树脂吸附法的一个重要的特点t41，这种方法能够分离、纯化、回收重金属，效果显着。主要是由于树脂中含有各种活性基团，比较典型的有羟基、羧基、氨基等，能够与重金属离子进行螯合，因而这些功能性树脂材料能有效的吸附重金属离子。根据活性基团的种类不同，分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。 (3)生物吸附。近些年来，很多研究者将各种生物(如植物、细菌、真菌、藻类以及酵母)经处理加工成生物吸附剂，用于处理含重金属废水。生物体具有特定的化学结构以及成分特征，而生物吸附法的主要原理，就是利用生物体的这些特性来吸附溶于水中的重金属离子。生物吸附法具有几个特点：①生物吸附剂可以降解，一般不会发生二次污染；②来源广泛，容易获取并且价格便宜；③生物吸附剂容易解析，能够有效地回收重金属。 1．2．2 浮选法

重金属废水处理技术

新型高效重金属废水资源化 处理技术研发与应用 陶 琨 廖志民 （江西金达莱环保研发中心有限公司，江西 南昌 330100） 摘 要 重金属废水处理回用及重金属资源化回收技术的应用，有利于保护环境、节约资源、提高社会经济效益。化学沉法、离子交换法、吸附法、生物法等传统处理的方法已不能满足新标准的要求。金达莱公司成功开发新型JDL重金属废水资源化处理新技术工艺，研制出技术先进、高效低耗JDL处理器，固液分离功能强，效果好。实测表明，对线路板废水中的铜、镍、铬、锌等去除率可达到99.6%以上，回收的污泥中铜含量高达55%~60%。解决了重金属废水处理关键技术，实现了真正意义上的重金属废水处理回用和重金属资源化回收，技术值得推广应用。 关键词 重金属废水；废水回用；重金属回收；污泥； 资源化 中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1009-0096（2011）11-0064-04 Heavy metal waste water reclamation treatment technology research and application Abstract The application of heavy metal waste water treatment and recycling technology is bene? cial to environmental protection, saves resources and also brings great social and economical bene? ts. Now the traditional treatment processes, such as chemical precipitation, ion exchange, adsorption, biological and so on, can no longer meet the new discharge standard. The advanced JDL heavy metal waste water treatment and recycling technology can solve this problem well. It has many virtues, such as high ef? ciency, low consumption and good separation effect. In practical application to PCB waste water, the result show that the removal rate of Cu, Ni, Cr and Zn is above 99.6%, the content of Cu in recycled sludge can reach 55%~60%. For this technology can realize the real waste water reuse and heavy metal resource recycling, it must has important practical significance and broad application prospect. Key words heavy metal waste water; waste water reuse; heavy metal recycling; sludge; reclamation 随着我国经济、社会发展，水资源短缺、水污染问题日趋严重。重金属是水环境中的主要污染物之一，有关统计表明，我国金属废水约占废水排放总量的10%[1]，主要来自电镀、线路板、采矿、冶金、化工等工业，具有潜在的危害性，特别是汞、镉、铅、铬等重金属具有显著的生物毒性，微量浓度即可产生毒性，在微生物作用下会转化为毒性更强的有机金属化合物（如甲基汞），或被生物富集通过食物链进入人体，造成慢性中毒[2]。日本水俣湾由汞中毒造成的“水俣病”和神通川流域因镉造成的“疼痛病”，我国陕西凤翔等地铅污染造成的“血铅事件”、福建紫金矿业渗漏事故造成的铜污 ＴＡＯ　Ｋｕｎ　Ｚｈｉ－ｍｉｎ ＬＩＡＯ

陶瓷膜使用手册

天津科建科技发展有限公司 2006年4月

陶瓷膜简介 一、陶瓷膜性能指标 支撑体结构：23通道多孔陶瓷芯 外形尺寸：膜管外径φ25mm，通道内径φ3.5mm，管长1178mm 膜材质：氧化锆、三氧化二铝、二氧化钛 膜孔径：1.4μm 爆破压力：≥9.0MPa 最大工作压力：≤1.0MPa pH适用范围：0~14 工作温度：≤350℃ 灭菌温度：121℃-30分钟 单只膜面积：0.35m2 抗氧化剂性能：优 抗溶剂性能：优 二、23通道陶瓷膜组件参数

三、膜管的检验与安装 注意事项：安装和搬运膜管时，应尽量防止碰撞和震动，搬运膜管包装箱需托住底部。 1、检验： a、打开膜管包装箱，观察箱内泡沫垫有无损坏，膜管有无明显的损坏迹象。 b、若运输过程中包装损坏，则需进一步检查膜管是否损坏。将膜管竖放，下 端堵住，从上端向每个通道内注满水，观察膜管外表面是否有异常渗漏，如出现异常渗漏则说明膜管已破损，不能使用。 2、安装： a、将硅橡胶密封圈装在膜管一端。 b、将膜组件壳体水平放置，膜管由周边至中心逐根插入。 c、将膜管另一侧密封圈套上，使膜管端面与膜壳平齐，且密封圈端面整齐， 在一个水平面上。 d、一人扶稳壳体，另一人将组件压板扣上，拧紧周边八只M10的螺栓，直 至压板与壳体花板密合。注意将密封圈置于压板槽内。 e、将另一压板装上。 f、将组件轻轻平放。 注意：1.4μm的除菌膜有方向，膜管外侧的箭头方向与泵出口流体流动方向要一致。 四、组件密封性能检验 组件使用之前，更换密封圈或膜管之后，应进行如下试验。 1、放空组件壳体中液体，堵住膜管的一个主进料口和一个渗透侧出口，临时堵 住另一个渗透侧出口，垂直放置膜管组件，从上主进料口灌水至大量气泡被排除； 2、从上渗透侧口处注入最大压力不超过0.03MPa的空气，如果密封效果好，则 液面上见不到更多的气泡，若密封效果不好或密封圈位置不正确，气泡将会

工业废水中金属离子的去除方法

1 化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。 中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点： （1）中和沉淀后，废水中若pH 值高，需要中和处理后才可排放； （2）废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al 等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH 值，实行分段沉淀；（3）废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理； （4）有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀后从废水中去除的方法。 与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，反应时最佳pH 值在7—9 之间，处理后的废水不用中和。硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。为了防止二次污染问题，英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子（该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高）。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时能够有效地避免硫化氢的生成和硫化物离子残留的问题。2氧化还原处理 化学还原法 电镀废水中的Cr 主要以Cr6＋离子形态存在，因此向废水中投加还原剂将Cr6＋还原成微毒的Cr3＋后，投加石灰或NaOH产生Cr（OH）3 沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应用，其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同，可分为FeSO4法、NaHSO3 法、铁屑法、SO2 法等。 应用化学还原法处理含Cr 废水，碱化时一般用石灰，但废渣多；用NaOH 或Na2CO3，则污泥少，但药剂费用高，处理成本大，这是化学还原法的缺点。 铁氧体法 铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含Cr 废水中加入过量的FeSO4，使Cr6＋还原成Cr3＋，Fe2＋氧化成Fe3＋，调节pH 值至8 左右，使Fe 离子和Cr 离子产生氢氧化物沉淀。通入空气搅拌并加入氢氧化物不断反应，

陶瓷膜及测试标准汇编

管式陶瓷微孔滤膜元件（HY/ T 063-2002） 及其测试方法（HY / T 0 6 4-2002）汇编 3 定义 本标准采用下列定义 3 . 1陶瓷微孔滤膜c e r a mi c mi c r o p o r o u s f i l t r a t i o n m e m b r a n e 陶瓷微孔滤膜是采用多孔陶瓷材料制成的压力推动型膜，包括陶瓷微滤膜、超滤膜 3 . 2 孔隙率p o r o s i t y 孔隙率是膜的微孔总体积( 与微孔大小及数量有关) 与膜的总体积的百分比率，以%表示。 4 分类与型号 4.1 分类 管式陶瓷微孔滤膜按通道数不同可划分为单管和多通道两种形式，按其平均孔径大小可分为陶瓷 微滤膜和陶瓷超滤膜。陶瓷微滤膜的平均孔径在50nm -104nm之间，常用孔径规格主要有5000n m, 1000nm, 800nm, 500nm, 200nm, 100nm等几种; 陶瓷超滤膜的平均孔径在2nm-50nm之间，常用的孔径规格主要有50nm, 20nm, 4nm等几种。 4.2 型号 陶瓷微孔滤膜元件的型号由代号和阿拉伯数字按下列规则组成。 4.2. 1 外型规格以大写的英文字母表示。常见的规格见表1所示。

4.2.2 膜材料代号以金属元素符号表示，几种常用的膜材料见表2. 示例: CM-M-800-C-Al 表示陶瓷微孔滤膜元件为:cm为陶瓷微孔滤膜元件，M为微滤，孔径为800 nm，通道数为19个通道，外径为30 mm，膜材料为氧化铝。 5 要求及测试方法（T） T 3 定义 本标准采用下列定义。 T 3.1 干膜d r y m e mb r a n e 干膜是指孔内无浸润剂，并充满渗透剂的陶瓷微孔滤膜。 T 3.2 湿膜we t me mb r a n e 用浸润剂充分浸润后的陶瓷微孔滤膜称为湿膜。 T 4 主要试剂和材料 本方法中所用下列试剂均为分析纯。 —纯净水: 符合G B 1 7 3 2 3 各项技术指标。 —固体N a O H. —浓度为9 8 %的硫酸。 —异丁醇。 —异丙醇。 —甲基红指示剂: 0 . 1 %的甲基红指示剂。 —酚酞指示剂: 1 %的酚酞指示剂。 T 5 仪器和设备 —分析天平: 感量为0. 001g —工业天平: 最大称量1k g , 感量为0. 01 g , 超声清洗仪。