Ⅰ 納濾的應用
納濾分離作為一項新型的膜分離技術,技術原理近似機械篩分。但是納濾膜本體帶有電荷性。這是它在很低壓力下仍具有較高脫鹽性能和截留分子量為數百的膜也可脫除無機鹽的重要原因。
納濾分離愈來愈廣泛地應用於電子、食品和醫葯等行業,諸如超純水制備、果汁高度濃縮、多肽和氨基酸分離、抗生素濃縮與純化、乳清蛋白濃縮、納濾膜-生化反應器耦合等實際分離過程中。與超濾或反滲透相比,納濾過程對單價離子和分子量低於200的有機物截留較差,而對二價或多價離子及分子量介於200~500之間的有機物有較高脫除率,基於這一特性,納濾過程主要應用於水的軟化、凈化以及相對分子質量在百級的物質的分離、分級和濃縮(如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程產物的分級和濃縮)、脫色和去異味等。主要用於飲用水中脫除Ca、Mg離子等硬度成分、三鹵甲烷中間體、異味、色度、農葯、合成洗滌劑,可溶性有機物,及蒸發殘留物質。
隨著對環境保護和資源綜合利用認識的不斷提高,人們希望在治理廢水的同時實現有價物質的回收,比如:大豆乳清廢液中含有1%左右的低聚糖和少量的鹽,亞硫酸鹽法制備化纖漿和造紙漿過程出現的亞硫酸鈣廢液中含有2%~2.5%的六碳糖和五碳糖,製糖工業中出現的廢糖蜜中含有少量的鹽等等。
NF分離是一種綠色水處理技術,在某些方面可以替代傳統費用高,工藝繁瑣的污水處理方 法.其技術特點是:能截留分子量大於100的有機物以及多價離子,允許小分子有機物和單 價離子透過;可在高溫,酸,鹼等苛刻條件下運行,耐污染;運行壓力低,膜通量高,裝置 運行費用低;可以和其他污水處理過程相結合以進一步降低費用和提高處理效果.在水處理 中,NF膜主要用於含溶劑廢水的處理,能有效地去除水中的色度,硬度和異味.NF膜以其特殊的分離性能已成功地應用於製糖,制漿造紙,電鍍,機械加工以及化工反應催化劑的回收等行業的廢水處理.
納濾是一種綠色水處理技術,是國際上膜分離技術的最新發展,在某些方面可以替代傳統費用高、工藝繁瑣的污水處理方法。納米級孔徑且帶有電荷的特殊過濾性能特點是:能截留分子量大於200的有機物以及多價離子,允許小分子有機物和單價離子透過;可在高溫、酸、鹼等苛刻條件下運行,膜耐受的條件范圍寬,濃縮倍數高,耐污染;運行壓力低,膜通量高,裝置運行費用低,能耗極低(唯一驅動力是壓力)。
由於納濾膜特殊的孔徑范圍和制備時的特殊處理(如復合化、荷電化),使得納濾膜具有較特殊的分離性能,其在降低廢水COD、水源水的色度、硬度和去除飲用水中的有機物(TOC)、三鹵代烷(THMs)前驅物等方面的應用近年來受到廣泛重視,已成功地應用於製糖行業、造紙行業、電鍍行業、機械加工行業及化工反應催化劑的回收行業等的廢水處理中。納濾膜的應用研究主要集中在幾個方面:根據中性溶質的分子量大小而進行分離;截留有機物分子而讓單價電解質透過膜層;根據離子價態而實現離子問的分離。根據納濾膜分離的特點,其應用范圍主要適用於下述情況的物質分離:①對單價鹽分離的截留率要求不高;②要求進行不同價態離子的分離,如軟化處理;③需要對高分子量有機物與低分子量有機物進行分離,如葡萄酒脫醇;④鹽和對應的酸的分離;⑤有機物和無機物的分離,如染料脫鹽、乳清濃縮脫鹽和飲用水凈化。
納濾膜具有熱穩定性、耐酸、耐鹼和耐溶劑等優良性質,在廢水的有價物質回收中起到不可估量的作用,廣泛地應用於各種有機廢水的回收處理。比如農葯廢液處理、乳清和抗菌素脫鹽、電鍍廢液中金屬回收、各種石化廢水處理等。在給水處理中,納濾膜主要用於制備軟化水、飲用純凈水,能有效地去除水中的色度、硬度和異味 。
試驗研究及應用
(1)日用化工廢水處理.用NF膜處理日用化工廢水的應用研究表明NF膜耐酸鹼,有優良的截留率,對重金屬有很好的去除率,不存在膜污染問題.據估計,由於NF膜的運行費用低於反滲透技術,對有機小分子有良好的脫除率,可能會覆蓋90%以上的日用化工廢水處理.
(2)石油工業廢水處理.
石油工業廢水主要包括石油開采和煉制過程中產生的含各種無機鹽和有機物的廢水,其成分 非常復雜,處理難度大.採用膜法特別是NF法與其他方法相給合,既可有效處理廢水還可以 回收有用物質.例如,先用NF膜將原油廢水分離成富油的水相和無油的鹽水相,然後把富油 相加入到新鮮的供水中再進入洗油工序,這樣既回收了原油又節約了用水.以前多採用反滲 透 和相分離結合的方法處理石油工業廢水,但存在著膜污染嚴重的問題,如果在反滲透前加一NF膜,就可以解決膜污染的問題.石油工業的含酚廢水中主要含有苯酚,甲基酚,硝基酚以 及各類取代酚,此類物質的毒性很大,必須脫除後才能排放,若採用NF技術,不僅酚的脫除 率可達95%以上,而且在較低壓力下就能高效地將廢水中的鎘,鎳,汞,鈦等重金屬高價離子脫除,其費用比反滲透等方法低得多.
(3)殺蟲劑廢水處理.一般的水處理方法不能除去污染水中的低分子有機農葯.通過研究NF膜對不含酚殺蟲劑的截留性能發現除了二氯化物以外,其他殺蟲劑的截留 率均高於96.7%,所有殺蟲劑在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影響.採用NF處理含有酚 類殺蟲劑的廢水也十分有效.
(4)化纖,印染工業廢水處理.NF可以用於印染過程排水中染料及助劑的脫除和回用.處 理染料聚合漿料時,由於大多數染料的分子量在幾百到幾千,NF膜可以讓一些無機鹽或小分 子通過,而對較大的染料分子進行截取,粗染料漿液經NF系統後,染料可以富集,而無機鹽 的濃度下降,脫鹽率大於98%,染料損失率小於0.1%,而且可以在高溫下運行.此外,NF還 可以用於纖維加工過程中的含油廢水的處理及回收再利用.
(5)生活污水處理.採用常用的生物降解和化學氧化相結合的方法處理生活污水時,氧化 劑的消耗很大,殘留物多.如果在它們之間增加一個NF系統,讓能被微生物降解的小分子( 分子量小於100)通過,不能生物降解的有機大分子(分子量大於100)被截留下來經化學氧化 後再生物降解,這樣就可以充分發揮生物降解的作用,節省氧化劑或活性炭的用量,降低最 終殘留物的含量.
(6)熱電廠二次廢水的治理及回收利用.熱電廠的二次廢水主要來自沖灰,除塵及冷卻系統,此類廢水中含有大量的懸浮固體,灰份 及高含量的鹽份和部分有機物.利用NF可以把這一類廢水處理成工業回用水.首先用微濾除 去水中的全部懸浮顆粒,質量分數為99%的BOD,98%的COD,73%的總氮和17%的總磷,同時將水中的菌落總數降到3~4個/L,然後加酸降低pH以除去CO2,最後再經NF脫鹽,達到鍋爐用水的質量.澳大利亞太平洋熱電廠的Eraring發電站已用NF對此類廢水進行處理,每天處理1 000~15 000 m3廢水,既減輕了市政供水系統的負荷,每年又可為熱電廠節約 操作費用80萬美元.該熱電廠准備擴大發電規模,用水量也相應增大,估計到2010年,處理 此類廢水量將達5 000 m3/d,效益極其可觀.
(7)酸洗廢液處理.鋼廠的酸洗工序是將鋼材浸入質量分數為20%左右的硫酸酸洗槽中進行 酸洗.隨著酸洗的進行,硫酸濃度逐漸降低,硫酸亞鐵濃度不斷增高,當溶液中硫酸的質量 分數降至6%~8%,生成的硫酸亞鐵濃度超過200~250 g/L時,酸洗速率下降,必須更 換酸洗液,排放酸洗廢液.酸洗好的鋼材必須用清水進行沖洗以除去表面的酸性物質,又造 成了廢酸水的外排.為了保護環境,節約資源,可採用NF工藝處理酸洗廢液.利用NF膜對硫 酸和硫酸亞鐵截留率的不同,先將硫酸亞鐵截留在濃縮液中,然後將濃縮液送入冷卻結晶罐,冷卻結晶出FeSO4·7H2O;透過液再經能截留硫酸的另一NF膜組件,截留後濃縮為20%的 硫酸,再生酸液回收利用,透過液則排至廢酸水站,進一步處理排放或回收.這一工藝回收 了硫酸和硫酸亞鐵,同時實現了酸洗廢液的回收綜合利用和廢酸水達標排放的目的.
(8)造紙廢水處理.採用NF膜技術替代傳統的化學處理 法能更為有效地除去深色木質素.木漿漂白過程產生的氯化木質素 是帶負電的,容易被帶負電性的NF膜截留,並且對膜不會產生污染.另外,因為整個處理過程中對陽離子(Na+)的脫除率並沒有嚴格要求,採用反滲透技術就顯得沒有必要 .採用超濾/納濾處理牛皮紙製造廢水有很好的效果。
工程應用
納濾膜的孔徑范圍介於反滲透膜和超濾膜之間,其對二價和多價離了及分子量在200~1000之間的有機物有較高的脫除性能,而對單價離子和小分子的脫除率則較低。而且,與反滲透過程相比,納濾過程的操作壓力更低(一般在1.0Mpa左右);同時由於納濾膜對單價離子和小分子的脫除率低,過程滲透壓較小,所以,在相同條件下,納濾與反滲透相比可節能15%左右[3]。因而在水處理中,納濾被廣泛應用於飲用水的濃度凈化、水軟化、有機物和生物活性物質的除鹽和濃縮、水中三鹵代物前軀物的去除、不同分子量有機物的分級和濃縮、廢水脫色等領域。
Sibille等研究了法國Auverw-sur-Oise市的地下水,對納濾和生物處理飲用水(臭氧—生物活性炭過濾)進行了對比。結果表明,納濾可以顯著提高飲用水的水質,減少細菌數量和有機物的濃度,從而使後續消毒更有效,也減少了三氯甲烷的形成。但是,研究又指出,少量極易被細菌等吸收的可生物降解的有機物質(BOM:BiologicalOrganicMatter)、可同化有機碳(AOC:AssimilableOrganicCarbon)也能透過納濾膜。
雖然,納濾技術的工程應用在美國、日本等國家的給水行業中已經得到大規模的推廣,但在我國,將納濾技術廣泛地應用於工程實踐的條件還不成熟,尚處於嘗試階段、本要問題是國產納濾膜的性能指標不夠過關。已有工程實例的報道,如國內首套工業化大規模膜軟化系統——山東長島南隍城納濾示範工程,是納濾技術在高硬度海島苦鹹水凈化的實際應用。該工程由國家海洋局杭州水處理中心設計,於1997年4月正式投入生產淡水,系統連續正常運行27個月,淡化水符合國家生活飲用水衛生標准。
有關學者曾採用納濾膜對某市自來水(以污染嚴重的淮河水為原水)進行深度處理試驗,研究了納濾循環制水試驗工藝的效果。結果表明,循環試驗工藝與單級納濾工藝相比,在同樣較低的壓力下,出水率較高,並且能耗降低,減少了濃水排放。即使在回收率較高(80%)的情況下,膜出水中的總有機碳(TOC)仍比自來水低50%;對致會變物的去除十分顯著,使Ames試驗陽性的水轉為陰性。
納濾膜應用問題
納濾膜有較高的膜通量,可以截留有機及無機污染物,而對人體必需的一些離子又有較大的透過率,因此,把納濾膜應用於飲用水的深度凈化較其它的膜分離技術有較大的優勢。把鋼濾膜應用於給水處理領域的主要問題是:
這三個問題是膜分離的基本問題,也是納濾膜法水處理技術難以廣泛應用的主要原因。世界各國的水處理工作者正在進行廣泛的研究,尋求解決這些問題的途徑。納濾技術在給水處理領域的推廣應用還依賴於這些問題的進一步解決。
Ⅱ 納濾膜為什麼可以在較低的操作壓力條件下實現較高的脫鹽率
應用納濾膜對溶液中的溶質進行分離時,它的截留率會受到一些因素回的影響,從而呈現出不同的變化答規律,對這個規律進行詳細的了解有利於更好的應用納濾膜的分離性能。
這里我們將主要針對納濾膜在對溶液進行分離的過程中,其根據處理溶質的不同所呈現的一些變化規律做以下詳細介紹:
一、若保持系統的壓力恆定,那麼納濾膜的截留率將會隨著溶液濃度的增加而降低。
二、這種膜的截留率與溶質的摩爾質量變化成正比,當摩爾質量減少時,那麼截留率也將隨之降低。
三、如果溶液的濃度保持恆定時,那麼膜的截留率將同其兩側壓差變化形成正比,壓差降低將導致截留率也隨之下降。
四、對於溶液中一些常見的陰離子,膜的截留率將按照硝酸根離子、氯離子、氫氧離子、硫酸離子的順序依次升高。
五、對於溶液中一些常見的陽離子,膜的截留率將按照氫離子、鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子、銅離子的順序依次升高。
Ⅲ 陶氏理論
陶氏膜中國授權經銷商萊特萊德為您解答:超濾膜如下特點
納濾膜是一內種允許溶劑分子或某些低容分子量溶質或低價離子透過的功能性半透膜。它是一種特殊而又很有前途的分離膜品種,它因能截留物質的大小約為納米而得名,孔徑在1nm以上,一般1-2nm。它截留有機物的分子量大約為150-500左右,截留溶解性鹽的能力為2-98%之間,對單價陽離子鹽溶液的脫鹽低於高價陽離子鹽溶液。被用於去除地表水的有機物和色度,脫除地下水的硬度,部分去除溶解性鹽,濃縮果汁以及分離葯品中的有用物質等。
膜軟化水主要是利用納濾膜對不同價態離子的選擇透過特性而實現對水的軟化。膜軟化在去硬度的同時,還可以去除其中的濁度、色度和有機物,其出水水質明顯優於其他軟化工藝。而且膜軟化具有無須再生、無污染產生、操作簡單、佔地面積省等優點,具有明顯的社會效益和經濟效益。
Ⅳ 納濾與反滲透凈水器到底哪個更好
以追求健康的角度來說納濾凈水比較好。納濾技術是當前興起的新技術,過濾出來的水是含礦物質元素的弱鹼性水,比較符合國際上對健康水的定義;反滲透技術相對比較成熟,過濾出來的水相當於純凈水。自來水不過濾燒開也是可以直飲的,只是現在生活條件好,可以和更加健康干凈的水,那既然都是喝水當然喝含有對人體有益的礦物質元素的水比較好啦。
Ⅳ 什麼是膜分離技術,類型及應用特點
常規膜分離技術有微濾、超濾、納濾、反滲析,以及結合電化學技術的電滲析、連續電除鹽等。
1.1
微濾技術
微濾(MF)
又稱微孔過濾,根據篩分原理以壓力差作為推動力的膜分離過程。膜的孔徑范圍通常在0.1~20
μm,能從氣相或液相中截留大直徑的菌體、懸浮固體及其他污染物。微濾膜一般由陶瓷、金屬等無機材料,或醋酸纖維素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚碸、聚醯胺等有機材料製造。
1.2
超濾技術
超濾分離技術(UF)
也是由壓力驅動的膜分離過程,膜的孔徑在0.001
5~0.02
μm
之間,推動壓力在100~1000
kPa。通常截留相對分子質量在1
000~300
000,股超濾膜能對大分子有機物(蛋白質、細菌)
、膠體、懸浮固體等進行分離,廣泛應用於料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源,是替代活性炭過濾器和多介質過濾器的優良產品。
1.3
納濾技術
納濾(NF)
是介於超濾與反滲透之間的一種膜分離技術,其截留相對分子質量在100~1
000,孔徑為幾納米,故稱為納濾。納濾膜的截留特徵是以對標准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來表徵,對小分子有機物等與水、無機元素進行分離,實現脫鹽與濃縮的同時進行。
Ⅵ G+納濾技術有哪些好處能給點真實的意見嗎
G+納濾技術的過濾孔徑達到0.001微米,同時膜表面帶有負電荷基團,通過「道南效應」產生荷電作用,有效抑菌,保留每個城市本來含有的礦物質,對身體更有益。我們都曾聽過這句話:「一方水土養一方人。」人體是一種碳水化合物的綜合體,他必然會受到生他養他的地方物質環境的影響。明代李時珍曾說:「水為萬化之源。」他認為,人的飲食源於水土,什麼樣的水養成什麼樣的人,G+荷電納濾技術,即是利用膜表面的電荷作用有效的截留二價及高價離子,既能解決自來水二次污染,又能保留水中對人體有益的鉀、鈉、鈣、鎂等礦物質,讓身體需要的礦物質在水裡的到充分補充,提高人體素質。
Ⅶ 納濾膜設備哪裡生產的質量好
納濾膜分離設備特點
1、納濾膜分離設備濃縮能耗低,僅為熱回濃縮的30%,為企業節答約成本。
2、納濾膜分離設備操作簡單,佔地面積小,設備自動運行,維護方便。
3、納濾膜分離設備可拓展性好,容易實現工業化擴產需求。
4、前端除雜,提高膠原蛋白品質和口感。
5、納濾膜分離設備濃縮同時,脫出酶解液中的無機鹽,降低苦腥味和農殘。
6、縮短生產周期,提成生產效率。
7、納濾膜分離設備常溫濃縮,蛋白生物活性基本不受影響。
Ⅷ 五水偏硅酸鈉可以處理陽離子染料的染色廢水嗎謝謝
1概述
我國是陽離子染料的生產大國,主要生產地在江蘇省和浙江省。陽離子染料是腈綸類的專用染料,隨著可染型腈綸製造技術的不斷完善,陽離子染料的應用推廣也不斷擴大。陽離子染料廢水由於其特殊性,對環境影響較大,採用傳統的、單一的處理工藝難以達到處理效果,國外很多陽離子染料生產企業因此被迫停產或轉產。隨著環境和生態保護要求的不斷提高,陽離子染料廢水的治理越來越得到重視,合理有效的治理技術在不斷發展。
2陽離子染料廢水的特點
陽離子染料分子中帶有一個季銨陽離子,因其分子結構中陽離子部分具有鹼性基團,又稱鹼性染料或鹽基性染料。陽離子染料通常色澤鮮艷,水溶性好,是腈綸纖維的專用染料。陽離子染料的水溶性很強、分子量較小,與水分子結合能力強,其生產廢水不僅成分復雜,COD濃度、含鹽量高,pH低,而且色度高達幾萬倍至幾十萬倍,可生化性差,BOD/COD為0.2左右,有的甚至更低。據統計,每生產1噸染料,要隨廢水損失2%的產品。廢水中總COD主要源於各種難降解的助劑和染料本身,色度則由殘余染料造成。
由於陽離子染料含有很復雜的芳香基團而難以生物降解脫色。化學還原或厭氧生物處理雖可使染料中的偶氮雙鍵還原為胺基而脫色,但產生的胺基類中間產物毒性比較大,且部分還原產物在有氧條件下易返色。因此,有效去除廢水中的色度顯得更為重要。
3陽離子染料廢水處理技術
3.1吸附法
吸附法是利用多孔性固體與廢水接觸,利用吸附劑的表面活性,將染料廢水中的有機物和金屬離子吸附並濃集於其表面,達到凈化水的目的。吸附劑結構、性質,以及吸附工藝條件等都會影響吸附效果。吸附劑有活性炭、樹脂、天然礦物、廢棄物及一些新型吸附材料,吸附劑現正朝著吸附能力強、可再生或回收利用、來源廣、價格低的方向發展。
大孔樹脂吸附法處理萘系染料中間體生產廢水,不僅吸附效率高、處理效果好,而且可從廢水中回收寶貴的原料和中間體,是一種切實可行的治理手段,具有良好的應用前景。Duggan
Orna等通過試驗確定,褐煤用50%鎢酸鈉溶液處理後,在800℃下炭化,可以大幅度提高褐煤對鹼性染料的吸附效果。李虎傑等研究了酸化後的坡縷石粘土對陽離子染料(桃紅FG,質量濃度為500mg/L)的吸附性能,發現當吸附劑投加質量濃度為2400mg/L時,染料的吸附率達92%。謝復青等以結晶紫溶液模擬陽離子染料廢水,研究了鋼渣對染料的吸附性能及其影響因素。結果表明,在鹼性條件下,鋼渣對結晶紫不僅吸附速率快,而且吸附容量大。呂金順用馬鈴薯渣制備的纖維PAF對含陽離子紅染料廢水進行了吸附研究,研究結果表明,在實驗濃度范圍內,PAF對陽離子紅染料分子的靜態吸附量為11.10mg/g。董麗麗利用新生態MnO2對陽離子染料廢水進行了處理研究,發現新生態MnO2對陽離子染料廢水具有較好的去除效果和較高的吸附性能,脫色率、COD的去除率分別可達99%和95%。
3.2膜分離法
膜分離技術是近幾十年發展起來的一類新型分離技術。具有低能耗、操作簡單、可回收有用物質等優點。應用於染料廢水處理的膜主要有超濾、納濾和反滲透三種壓力驅動型膜。膜分離技術可有效實現對高鹽度、高色度、高COD的陽離子染料廢水的處理。王振余等對多孔炭膜處理染料水溶液進行了研究,結果發現,炭膜將染料與水有效分離,其截留率為95%~99%,水的滲透速率范圍為65~200L/m2·h·MPa。劉梅紅等採用醋酸纖維素納濾膜,對染料廠提供的高鹽度、高色度、高COD的染料廢水進行了試驗研究,結果表明,納濾膜技術能有效截留廢水中的染料和有機物,而廢水中的無機物則幾乎100%透過,膜對廢水的色度和COD的去除效果較好。隨著環保投入力度的加大及膜分離技術的成熟,盡管專業設備的投入和運行成本都較高,但應用趨於廣泛。
3.3化學混凝法
混凝法是處理廢水常用的方法之一,該方法是通過向廢水中投加混凝劑,使水中膠體及懸浮物失穩、相互碰撞和附聚轉接形成絮凝體進而使顆粒從水中分離出來以達到凈化水體的目的。混凝法的主要優點是工程投資少、處理量大、對疏水性染料脫色效率很高;缺點是需要隨水質的變化而改變投料條件、對親水性染料的脫色效果差、COD去除率低。
由於染料廢水的處理效果主要由混凝劑的效能決定,因此目前對於該技術的研究主要集中在所選的混凝劑上。復合混凝劑硫酸亞鐵+PAM對於陽離子染料廢水中COD的平均去除率可達70%以上。馮雄漢等採用自製的復合改性膨潤土對陽離子染料染色廢水進行吸附絮凝特性研究,結果表明,復合改性膨潤土對陽離子染料染色廢水具有優異的吸附性能,以聚丙烯酞胺作助凝劑可使脫色率達99.9%,COD去除率達93%,污泥沉降比僅為1%~2%,並且具有沉降快、適應性強、操作簡單、費用低廉等優點。
3.4氧化法
(1)普通化學氧化法
化學氧化法是利用臭氧、氯及其氧化物將染料的發色基團破壞而脫色。常用的氧化法有氯氧化法、臭氧氧化法、過氧化氫氧化法等。氯氧化劑對於易氧化的水溶性染料陽離子染料有較好的脫色效果,但當廢水中含有較多懸浮物和漿料時,氯氧化法的去除效果並不理想。採用混凝—二氧化氯組合工藝處理,色度去除率達95%,COD去除率為82.5%~83.7%。
(2)Fenton法
Fenton氧化法是一種高級氧化技術,由於其能產生氧化能力很強的·OH自由基,在處理難生物降解或一般化學氧化方法難以奏效的有機廢水時,具有反應迅速、溫度和壓力等反應條件緩和且無二次污染等優點,而且該方法既可以作為廢水處理的預處理,又可以作為廢水處理的最終深度處理。林金清等研究了陽離子染料結晶紫在UV/Fe3+/H2O2體系下的均相降解,結果表明,紫外光能促進染料的脫色與礦化。當pH=2.70、H2O2=340mg/L、Fe3+=28mg/L時,結晶紫廢水在80min下的脫色率大於99%,COD去除率達到60.1%。
(3)光催化氧化法
光催化氧化法常用H2O2或光敏化半導體(如TiO2、CdS、Fe2O3、WO3作催化劑),在紫外線高能輻射下,電子從價帶躍遷進入導帶,在價帶產生空穴,從而引發氧化反應。常用的光催化劑有TiO2、Fe2O3、WO3、ZnO等,TiO2由於具有無毒、較高的催化能力和較好的化學穩定性等優點,成為應用最廣泛的光催化劑,懸浮態納米TiO2對染料脫色率高,但難以回收。光催化氧化法對染料的脫色是基於有機物的降解,即高氧化活性的羥基自由基首先破壞染料的生色團,然後進一步將染料分子降解為低分子量的無機碳。光催化氧化法對染料降解徹底,不會造成二次污染,是一種值得深入研究和推廣使用的處理陽離子染料廢水的新方法。對陽離子染料溶液的光催化氧化降解進行研究,光催化氧化對陽離子染料有較好的脫色效果,TOC去除效果也較好。
(4)濕式空氣氧化法
濕式空氣氧化法(WAO)是在高溫(125℃~320℃)、高壓(0.5M~20MPa)條件下通入空氣,利用空氣作為氧化劑將廢水中的有機物直接氧化為CO2和H2O的方法。具有處理效率高、氧化速度快、無二次污染等特點。用濕式空氣氧化法處理陽離子染料廢水,在去除部分有機污染物的同時,可提高其生化降解性。
(5)超臨界水氧化
超臨界水氧化(SCWO)是指當溫度、壓力高於水的臨界溫度(374℃)和臨界壓力(22.05MPa)條件下的水中有機物的氧化,實質上是濕式氧化法的強化和改進。當超臨界態水的物理化學性質發生較大的變化,水汽相界面消失,形成均相氧化體系,有機物的氧化反應速度極快。Model等對處理有機碳含量為27.33g/L的有機廢水進行了研究,結果表明,在550℃時,有機氯和有機碳在60s內的去除率分別為99.99%和99.97%。
3.5電化學法
電化學法治理廢水,其實質是間接或直接利用電解作用,把染料廢水中的有毒物質轉化為無毒物質。近年來由於電力工業的發展,電力供應充足並使處理成本大幅降低,電化學法已逐漸成為一種非常有競爭力的廢水處理方法。染料廢水的電化學凈化根據電極反應發生的方式不同,一般主要分為內電解法、電凝聚電氣浮、電催化氧化等。
內電解法的優點是利用廢物在不消耗能源的前提下去除多種污染成分和色度,缺點是反應速度慢、反應柱易堵塞、對高濃度廢水處理效果差。通常運用內電解法對廢水進行預處理,在去除部分COD的同時,能顯著提高廢水的可生化性,為後續生化處理奠定基礎。電凝聚電氣浮與化學凝聚法相比,其材料損耗減少一半左右,污泥量較少,且無笨重的加葯措施。其缺點是電能消耗和材料消耗過大。電催化氧化法的優點是有機物氧化完全,無二次污染,但該方法真正應用於廢水工業化處理則取決於具有高析氧電位的廉價高效催化電極,同時電極與電解槽的結構對降低能耗也起著重要作用。賈金平等研究了利用活性碳纖維電極與鐵的復合電極降解多種模擬染料廢水,取得較好的效果。
接觸輝光放電電解(CGDE)技術是一種新型的產生液相等離子體的電化學方法。CGDE兼具等離子體化學和電化學技術的優點,其電解過程為,隨著工作電壓的逐漸升高,通常的法拉第電解將轉化為輝光放電電解(非法拉第電解),並且產生大量高能活性粒子(等離子體),該等離子體在溶液中與水分子反應生成羥基自由基,而後者極易與有機分子發生氧化反應,破壞有機分子結構。高錦章等利用CGDE技術降解亞甲基藍和甲基紫染料廢水,試驗表明,利用該方法可以使水中陽離子染料完全降解。亞甲基藍和甲基紫的優化降解條件均為:工作電壓700V、pH值9、輝光放電時間45min、Na2SO4用量2g/L。
3.6生物法
生物法降解廢水是利用微生物的代謝作用,破壞染料的不飽和鍵及發色基團,將其脫色降解,傳統的生物處理方法分為好氧法、厭氧法、厭氧—好氧法。隨著污水處理技術的發展和對染料廢水處理技術的進一步研究,許多新型的污水處理技術也逐步在染料廢水處理領域中被研究和應用。如生物強化工藝,包括高濃度活性污泥法、生物活性炭技術(PACT)等,還有將膜分離技術與生物反應器相結合的生物化學反應系統膜生物反應器等。
採用改良的UASB反應器對陽離子染料廢水進行生物處理實驗研究,結果表明:在進水COD濃度為2400~4000mg/L,色度為7500~12,500倍,HRT2.0d的條件下,COD去除率可達到50%~70%,色度去除率在98%以上;同時出水的好氧生物降解性良好。經紫外—可見光吸收光譜分析揭示廢水中有機物(COD)和色度的去除依賴於微生物的降解作用。
4陽離子染料廢水處理技術展望
由於不同的廢水處理技術對不同種類的污染物有著不同的處理效果,即使是相同的陽離子染料廢水,但因其染料含量的不同也會影響到廢水的處理效果,因此單一的一種水處理技術難以使染料廢水達標排放,需要採用不同的水處理技術進行聯合處理才能實現經濟、高效、達標的目的。因此,陽離子染料廢水的處理會朝著各種處理技術優化組合的方向發展,特別是朝著一些高級氧化處理技術或電化學處理技術與物化、生化處理技術相結合的方向發展。我國最大的陽離子染料生產企業之一的杭州近江染料化工有限公司對其廢水的處理,首先運用了兩級物化-電解-吸附工藝對高濃度陽離子染料生產廢水進行預處理,再與低濃度生產廢水、生活污水混合,然後採用接觸氧化、吸附工藝處理陽離子染料生產廢水。結果表明,COD總去除率在99.8%以上,色度總去除率為99.99%,出水各項指標均達到《污水綜合排放標准》(GB8978-1996)中的一級標准。
隨著人們生活水平的不斷提高,對於環境質量的要求也越來越高,相應的排放標准也越來越嚴格。對於陽離子染料廢水,由於其具有色度高、成分復雜、可生化性差等特點,因而是當前工業廢水處理的難點,為此人們致力於各種處理效果好、成本低、運行控制簡單的處理技術的研究。但最重要的還是要打破以往單純末端治理觀念,注重防治結合的原則,實施清潔生產,進行污染源控制,積極發展新興的染料生產技術,使資源和能源得到充分利用,減輕末端治理的壓力,從而實現可持續發展的戰略目標。
Ⅸ 納濾膜分離技術如何應用在廢水處理
納濾膜分離技術經常被應用到工業重金屬廢水處理中,應用納濾膜分離技術專對重工業生產屬過程中產生的廢水進行處理:一方面可以實現對90%以上的廢水進行回收,使其鈍化;另一方面可以使肺水腫的金屬離子含量濃縮約10倍。將納濾膜應用在造紙廢水處理中,不僅可以實現對廢水中COD(約90%)的處理,而且其膜通量與傳統的聚碸超濾膜相比更高。
Ⅹ 反滲透納濾超濾微濾等的膜法分離性能比較
從常用水處理設備功能原理及特點說起:
純水機 1. 原理及功能:採用PP棉,活性炭及RO膜 等濾芯,五級或五級以上過濾,其中最核心是 RO膜即反滲透膜,RO膜是目前水處理技術中過濾精度最高 的濾芯。制出的為純凈水,可以直接生飲。 2. 純水機水處理設備優缺點:
純水機設備過濾精度高,適用於多種水質,凈 化後的水是純凈水,口感好,不含任何雜質, 絕對安全。 缺點:純水機水處理設備每日 制水量少,只能解決飲用和做飯;前三級濾芯 使用壽命短,需要定期更換濾芯;不適宜單獨長期作為直飲水,尤其是兒童和老人更不宜長期單 獨飲用純凈水。
凈水機 超濾機是凈水機水處理設備中的主流產 品,具有精度高,凈化效果好,濾芯壽命長, 並能自動清洗濾芯。 1. 原理及功能:採用0.01微米的超濾膜分離 技術,能有效祛除水中的泥沙,鐵銹,懸浮 物,膠體,細菌,病毒,大分子有機物等有害 物質。 2. 凈水機水處理設備優點缺點:
水機設備過濾精度高;凈化水接近礦泉水,能 直接生飲;流量大;濾芯使用年限長;自動清 洗濾芯;不需要電;不浪費水。
水機水處理設備祛除水垢、水鹼效果較差,適 用中等以下硬度地區;單一超濾機不能徹底去 除水中異味, 不能徹底去除水中重金屬,水質 口感較差;換芯比較麻煩。
納濾膜機 1.納濾膜水處理機是以納濾膜為主要部件, 結構略為疏鬆,類似反滲透膜的水處理機。 2.納濾膜是荷電膜,能進行電性吸附,對電性高的F離子等,能部分去除,並具有納米級孔徑,大分子不能通過水處理設備,游離態的水分子部分通過,NaCl部分透過,鈣離子,鎂離子更少部分能通過。囊括了以上水處理機的優點,且避免了二水處理的缺點。
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