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纳滤对阳离子的截留

发布时间:2023-11-03 22:56:46

纳滤的应用

纳滤分离作为一项新型的膜分离技术,技术原理近似机械筛分。但是纳滤膜本体带有电荷性。这是它在很低压力下仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可脱除无机盐的重要原因。
纳滤分离愈来愈广泛地应用于电子、食品和医药等行业,诸如超纯水制备、果汁高度浓缩、多肽和氨基酸分离、抗生素浓缩与纯化、乳清蛋白浓缩、纳滤膜-生化反应器耦合等实际分离过程中。与超滤反渗透相比,纳滤过程对单价离子和分子量低于200的有机物截留较差,而对二价或多价离子及分子量介于200~500之间的有机物有较高脱除率,基于这一特性,纳滤过程主要应用于水的软化、净化以及相对分子质量在百级的物质的分离、分级和浓缩(如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程产物的分级和浓缩)、脱色和去异味等。主要用于饮用水中脱除Ca、Mg离子等硬度成分、三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂,可溶性有机物,及蒸发残留物质。
随着对环境保护和资源综合利用认识的不断提高,人们希望在治理废水的同时实现有价物质的回收,比如:大豆乳清废液中含有1%左右的低聚糖和少量的盐,亚硫酸盐法制备化纤浆和造纸浆过程出现的亚硫酸钙废液中含有2%~2.5%的六碳糖和五碳糖,制糖工业中出现的废糖蜜中含有少量的盐等等。
NF分离是一种绿色水处理技术,在某些方面可以替代传统费用高,工艺繁琐的污水处理方 法.其技术特点是:能截留分子量大于100的有机物以及多价离子,允许小分子有机物和单 价离子透过;可在高温,酸,碱等苛刻条件下运行,耐污染;运行压力低,膜通量高,装置 运行费用低;可以和其他污水处理过程相结合以进一步降低费用和提高处理效果.在水处理 中,NF膜主要用于含溶剂废水的处理,能有效地去除水中的色度,硬度和异味.NF膜以其特殊的分离性能已成功地应用于制糖,制浆造纸,电镀,机械加工以及化工反应催化剂的回收等行业的废水处理.
纳滤是一种绿色水处理技术,是国际上膜分离技术的最新发展,在某些方面可以替代传统费用高、工艺繁琐的污水处理方法。纳米级孔径且带有电荷的特殊过滤性能特点是:能截留分子量大于200的有机物以及多价离子,允许小分子有机物和单价离子透过;可在高温、酸、碱等苛刻条件下运行,膜耐受的条件范围宽,浓缩倍数高,耐污染;运行压力低,膜通量高,装置运行费用低,能耗极低(唯一驱动力是压力)。
由于纳滤膜特殊的孔径范围和制备时的特殊处理(如复合化、荷电化),使得纳滤膜具有较特殊的分离性能,其在降低废水COD、水源水的色度、硬度和去除饮用水中的有机物(TOC)、三卤代烷(THMs)前驱物等方面的应用近年来受到广泛重视,已成功地应用于制糖行业、造纸行业、电镀行业、机械加工行业及化工反应催化剂的回收行业等的废水处理中。纳滤膜的应用研究主要集中在几个方面:根据中性溶质的分子量大小而进行分离;截留有机物分子而让单价电解质透过膜层;根据离子价态而实现离子问的分离。根据纳滤膜分离的特点,其应用范围主要适用于下述情况的物质分离:①对单价盐分离的截留率要求不高;②要求进行不同价态离子的分离,如软化处理;③需要对高分子量有机物与低分子量有机物进行分离,如葡萄酒脱醇;④盐和对应的酸的分离;⑤有机物和无机物的分离,如染料脱盐、乳清浓缩脱盐和饮用水净化。
纳滤膜具有热稳定性、耐酸、耐碱和耐溶剂等优良性质,在废水的有价物质回收中起到不可估量的作用,广泛地应用于各种有机废水的回收处理。比如农药废液处理、乳清和抗菌素脱盐、电镀废液中金属回收、各种石化废水处理等。在给水处理中,纳滤膜主要用于制备软化水、饮用纯净水,能有效地去除水中的色度、硬度和异味 。
试验研究及应用
(1)日用化工废水处理.用NF膜处理日用化工废水的应用研究表明NF膜耐酸碱,有优良的截留率,对重金属有很好的去除率,不存在膜污染问题.据估计,由于NF膜的运行费用低于反渗透技术,对有机小分子有良好的脱除率,可能会覆盖90%以上的日用化工废水处理.
(2)石油工业废水处理.
石油工业废水主要包括石油开采和炼制过程中产生的含各种无机盐和有机物的废水,其成分 非常复杂,处理难度大.采用膜法特别是NF法与其他方法相给合,既可有效处理废水还可以 回收有用物质.例如,先用NF膜将原油废水分离成富油的水相和无油的盐水相,然后把富油 相加入到新鲜的供水中再进入洗油工序,这样既回收了原油又节约了用水.以前多采用反渗 透 和相分离结合的方法处理石油工业废水,但存在着膜污染严重的问题,如果在反渗透前加一NF膜,就可以解决膜污染的问题.石油工业的含酚废水中主要含有苯酚,甲基酚,硝基酚以 及各类取代酚,此类物质的毒性很大,必须脱除后才能排放,若采用NF技术,不仅酚的脱除 率可达95%以上,而且在较低压力下就能高效地将废水中的镉,镍,汞,钛等重金属高价离子脱除,其费用比反渗透等方法低得多.
(3)杀虫剂废水处理.一般的水处理方法不能除去污染水中的低分子有机农药.通过研究NF膜对不含酚杀虫剂的截留性能发现除了二氯化物以外,其他杀虫剂的截留 率均高于96.7%,所有杀虫剂在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影响.采用NF处理含有酚 类杀虫剂的废水也十分有效.
(4)化纤,印染工业废水处理.NF可以用于印染过程排水中染料及助剂的脱除和回用.处 理染料聚合浆料时,由于大多数染料的分子量在几百到几千,NF膜可以让一些无机盐或小分 子通过,而对较大的染料分子进行截取,粗染料浆液经NF系统后,染料可以富集,而无机盐 的浓度下降,脱盐率大于98%,染料损失率小于0.1%,而且可以在高温下运行.此外,NF还 可以用于纤维加工过程中的含油废水的处理及回收再利用.
(5)生活污水处理.采用常用的生物降解和化学氧化相结合的方法处理生活污水时,氧化 剂的消耗很大,残留物多.如果在它们之间增加一个NF系统,让能被微生物降解的小分子( 分子量小于100)通过,不能生物降解的有机大分子(分子量大于100)被截留下来经化学氧化 后再生物降解,这样就可以充分发挥生物降解的作用,节省氧化剂或活性炭的用量,降低最 终残留物的含量.
(6)热电厂二次废水的治理及回收利用.热电厂的二次废水主要来自冲灰,除尘及冷却系统,此类废水中含有大量的悬浮固体,灰份 及高含量的盐份和部分有机物.利用NF可以把这一类废水处理成工业回用水.首先用微滤除 去水中的全部悬浮颗粒,质量分数为99%的BOD,98%的COD,73%的总氮和17%的总磷,同时将水中的菌落总数降到3~4个/L,然后加酸降低pH以除去CO2,最后再经NF脱盐,达到锅炉用水的质量.澳大利亚太平洋热电厂的Eraring发电站已用NF对此类废水进行处理,每天处理1 000~15 000 m3废水,既减轻了市政供水系统的负荷,每年又可为热电厂节约 操作费用80万美元.该热电厂准备扩大发电规模,用水量也相应增大,估计到2010年,处理 此类废水量将达5 000 m3/d,效益极其可观.
(7)酸洗废液处理.钢厂的酸洗工序是将钢材浸入质量分数为20%左右的硫酸酸洗槽中进行 酸洗.随着酸洗的进行,硫酸浓度逐渐降低,硫酸亚铁浓度不断增高,当溶液中硫酸的质量 分数降至6%~8%,生成的硫酸亚铁浓度超过200~250 g/L时,酸洗速率下降,必须更 换酸洗液,排放酸洗废液.酸洗好的钢材必须用清水进行冲洗以除去表面的酸性物质,又造 成了废酸水的外排.为了保护环境,节约资源,可采用NF工艺处理酸洗废液.利用NF膜对硫 酸和硫酸亚铁截留率的不同,先将硫酸亚铁截留在浓缩液中,然后将浓缩液送入冷却结晶罐,冷却结晶出FeSO4·7H2O;透过液再经能截留硫酸的另一NF膜组件,截留后浓缩为20%的 硫酸,再生酸液回收利用,透过液则排至废酸水站,进一步处理排放或回收.这一工艺回收 了硫酸和硫酸亚铁,同时实现了酸洗废液的回收综合利用和废酸水达标排放的目的.
(8)造纸废水处理.采用NF膜技术替代传统的化学处理 法能更为有效地除去深色木质素.木浆漂白过程产生的氯化木质素 是带负电的,容易被带负电性的NF膜截留,并且对膜不会产生污染.另外,因为整个处理过程中对阳离子(Na+)的脱除率并没有严格要求,采用反渗透技术就显得没有必要 .采用超滤/纳滤处理牛皮纸制造废水有很好的效果。
工程应用
纳滤膜的孔径范围介于反渗透膜和超滤膜之间,其对二价和多价离了及分子量在200~1000之间的有机物有较高的脱除性能,而对单价离子和小分子的脱除率则较低。而且,与反渗透过程相比,纳滤过程的操作压力更低(一般在1.0Mpa左右);同时由于纳滤膜对单价离子和小分子的脱除率低,过程渗透压较小,所以,在相同条件下,纳滤与反渗透相比可节能15%左右[3]。因而在水处理中,纳滤被广泛应用于饮用水的浓度净化、水软化、有机物和生物活性物质的除盐和浓缩、水中三卤代物前躯物的去除、不同分子量有机物的分级和浓缩、废水脱色等领域。
Sibille等研究了法国Auverw-sur-Oise市的地下水,对纳滤和生物处理饮用水(臭氧—生物活性炭过滤)进行了对比。结果表明,纳滤可以显著提高饮用水的水质,减少细菌数量和有机物的浓度,从而使后续消毒更有效,也减少了三氯甲烷的形成。但是,研究又指出,少量极易被细菌等吸收的可生物降解的有机物质(BOM:BiologicalOrganicMatter)、可同化有机碳(AOC:AssimilableOrganicCarbon)也能透过纳滤膜。
虽然,纳滤技术的工程应用在美国、日本等国家的给水行业中已经得到大规模的推广,但在我国,将纳滤技术广泛地应用于工程实践的条件还不成熟,尚处于尝试阶段、本要问题是国产纳滤膜的性能指标不够过关。已有工程实例的报道,如国内首套工业化大规模膜软化系统——山东长岛南隍城纳滤示范工程,是纳滤技术在高硬度海岛苦咸水净化的实际应用。该工程由国家海洋局杭州水处理中心设计,于1997年4月正式投入生产淡水,系统连续正常运行27个月,淡化水符合国家生活饮用水卫生标准。
有关学者曾采用纳滤膜对某市自来水(以污染严重的淮河水为原水)进行深度处理试验,研究了纳滤循环制水试验工艺的效果。结果表明,循环试验工艺与单级纳滤工艺相比,在同样较低的压力下,出水率较高,并且能耗降低,减少了浓水排放。即使在回收率较高(80%)的情况下,膜出水中的总有机碳(TOC)仍比自来水低50%;对致会变物的去除十分显著,使Ames试验阳性的水转为阴性。
纳滤膜应用问题
纳滤膜有较高的膜通量,可以截留有机及无机污染物,而对人体必需的一些离子又有较大的透过率,因此,把纳滤膜应用于饮用水的深度净化较其它的膜分离技术有较大的优势。把钢滤膜应用于给水处理领域的主要问题是:
这三个问题是膜分离的基本问题,也是纳滤膜法水处理技术难以广泛应用的主要原因。世界各国的水处理工作者正在进行广泛的研究,寻求解决这些问题的途径。纳滤技术在给水处理领域的推广应用还依赖于这些问题的进一步解决。

Ⅱ 纳滤膜为什么可以在较低的操作压力条件下实现较高的脱盐率

应用纳滤膜对溶液中的溶质进行分离时,它的截留率会受到一些因素回的影响,从而呈现出不同的变化答规律,对这个规律进行详细的了解有利于更好的应用纳滤膜的分离性能。
这里我们将主要针对纳滤膜在对溶液进行分离的过程中,其根据处理溶质的不同所呈现的一些变化规律做以下详细介绍:
一、若保持系统的压力恒定,那么纳滤膜的截留率将会随着溶液浓度的增加而降低。

二、这种膜的截留率与溶质的摩尔质量变化成正比,当摩尔质量减少时,那么截留率也将随之降低。
三、如果溶液的浓度保持恒定时,那么膜的截留率将同其两侧压差变化形成正比,压差降低将导致截留率也随之下降。
四、对于溶液中一些常见的阴离子,膜的截留率将按照硝酸根离子、氯离子、氢氧离子、硫酸离子的顺序依次升高。
五、对于溶液中一些常见的阳离子,膜的截留率将按照氢离子、钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、铜离子的顺序依次升高。

Ⅲ 陶氏理论

陶氏膜中国授权经销商莱特莱德为您解答:超滤膜如下特点

纳滤膜是一内种允许溶剂分子或某些低容分子量溶质或低价离子透过的功能性半透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种,它因能截留物质的大小约为纳米而得名,孔径在1nm以上,一般1-2nm。它截留有机物的分子量大约为150-500左右,截留溶解性盐的能力为2-98%之间,对单价阳离子盐溶液的脱盐低于高价阳离子盐溶液。被用于去除地表水的有机物和色度,脱除地下水的硬度,部分去除溶解性盐,浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。

膜软化水主要是利用纳滤膜对不同价态离子的选择透过特性而实现对水的软化。膜软化在去硬度的同时,还可以去除其中的浊度、色度和有机物,其出水水质明显优于其他软化工艺。而且膜软化具有无须再生、无污染产生、操作简单、占地面积省等优点,具有明显的社会效益和经济效益。

Ⅳ 纳滤与反渗透净水器到底哪个更好

以追求健康的角度来说纳滤净水比较好。纳滤技术是当前兴起的新技术,过滤出来的水是含矿物质元素的弱碱性水,比较符合国际上对健康水的定义;反渗透技术相对比较成熟,过滤出来的水相当于纯净水。自来水不过滤烧开也是可以直饮的,只是现在生活条件好,可以和更加健康干净的水,那既然都是喝水当然喝含有对人体有益的矿物质元素的水比较好啦。

Ⅳ 什么是膜分离技术,类型及应用特点

常规膜分离技术有微滤、超滤、纳滤、反渗析,以及结合电化学技术的电渗析、连续电除盐等。
1.1
微滤技术
微滤(MF)
又称微孔过滤,根据筛分原理以压力差作为推动力的膜分离过程。膜的孔径范围通常在0.1~20
μm,能从气相或液相中截留大直径的菌体、悬浮固体及其他污染物。微滤膜一般由陶瓷、金属等无机材料,或醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等有机材料制造。
1.2
超滤技术
超滤分离技术(UF)
也是由压力驱动的膜分离过程,膜的孔径在0.001
5~0.02
μm
之间,推动压力在100~1000
kPa。通常截留相对分子质量在1
000~300
000,股超滤膜能对大分子有机物(蛋白质、细菌)
、胶体、悬浮固体等进行分离,广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源,是替代活性炭过滤器和多介质过滤器的优良产品。
1.3
纳滤技术
纳滤(NF)
是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术,其截留相对分子质量在100~1
000,孔径为几纳米,故称为纳滤。纳滤膜的截留特征是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征,对小分子有机物等与水、无机元素进行分离,实现脱盐与浓缩的同时进行。

Ⅵ G+纳滤技术有哪些好处能给点真实的意见吗

G+纳滤技术的过滤孔径达到0.001微米,同时膜表面带有负电荷基团,通过“道南效应”产生荷电作用,有效抑菌,保留每个城市本来含有的矿物质,对身体更有益。我们都曾听过这句话:“一方水土养一方人。”人体是一种碳水化合物的综合体,他必然会受到生他养他的地方物质环境的影响。明代李时珍曾说:“水为万化之源。”他认为,人的饮食源于水土,什么样的水养成什么样的人,G+荷电纳滤技术,即是利用膜表面的电荷作用有效的截留二价及高价离子,既能解决自来水二次污染,又能保留水中对人体有益的钾、钠、钙、镁等矿物质,让身体需要的矿物质在水里的到充分补充,提高人体素质。

Ⅶ 纳滤膜设备哪里生产的质量好

纳滤膜分离设备特点
1、纳滤膜分离设备浓缩能耗低,仅为热回浓缩的30%,为企业节答约成本。
2、纳滤膜分离设备操作简单,占地面积小,设备自动运行,维护方便。
3、纳滤膜分离设备可拓展性好,容易实现工业化扩产需求。
4、前端除杂,提高胶原蛋白品质和口感。
5、纳滤膜分离设备浓缩同时,脱出酶解液中的无机盐,降低苦腥味和农残。
6、缩短生产周期,提成生产效率。
7、纳滤膜分离设备常温浓缩,蛋白生物活性基本不受影响。

Ⅷ 五水偏硅酸钠可以处理阳离子染料的染色废水吗谢谢

1概述


我国是阳离子染料的生产大国,主要生产地在江苏省和浙江省。阳离子染料是腈纶类的专用染料,随着可染型腈纶制造技术的不断完善,阳离子染料的应用推广也不断扩大。阳离子染料废水由于其特殊性,对环境影响较大,采用传统的、单一的处理工艺难以达到处理效果,国外很多阳离子染料生产企业因此被迫停产或转产。随着环境和生态保护要求的不断提高,阳离子染料废水的治理越来越得到重视,合理有效的治理技术在不断发展。


2阳离子染料废水的特点


阳离子染料分子中带有一个季铵阳离子,因其分子结构中阳离子部分具有碱性基团,又称碱性染料或盐基性染料。阳离子染料通常色泽鲜艳,水溶性好,是腈纶纤维的专用染料。阳离子染料的水溶性很强、分子量较小,与水分子结合能力强,其生产废水不仅成分复杂,COD浓度、含盐量高,pH低,而且色度高达几万倍至几十万倍,可生化性差,BOD/COD为0.2左右,有的甚至更低。据统计,每生产1吨染料,要随废水损失2%的产品。废水中总COD主要源于各种难降解的助剂和染料本身,色度则由残余染料造成。


由于阳离子染料含有很复杂的芳香基团而难以生物降解脱色。化学还原或厌氧生物处理虽可使染料中的偶氮双键还原为胺基而脱色,但产生的胺基类中间产物毒性比较大,且部分还原产物在有氧条件下易返色。因此,有效去除废水中的色度显得更为重要。


3阳离子染料废水处理技术


3.1吸附法


吸附法是利用多孔性固体与废水接触,利用吸附剂的表面活性,将染料废水中的有机物和金属离子吸附并浓集于其表面,达到净化水的目的。吸附剂结构、性质,以及吸附工艺条件等都会影响吸附效果。吸附剂有活性炭、树脂、天然矿物、废弃物及一些新型吸附材料,吸附剂现正朝着吸附能力强、可再生或回收利用、来源广、价格低的方向发展。


大孔树脂吸附法处理萘系染料中间体生产废水,不仅吸附效率高、处理效果好,而且可从废水中回收宝贵的原料和中间体,是一种切实可行的治理手段,具有良好的应用前景。Duggan

Orna等通过试验确定,褐煤用50%钨酸钠溶液处理后,在800℃下炭化,可以大幅度提高褐煤对碱性染料的吸附效果。李虎杰等研究了酸化后的坡缕石粘土对阳离子染料(桃红FG,质量浓度为500mg/L)的吸附性能,发现当吸附剂投加质量浓度为2400mg/L时,染料的吸附率达92%。谢复青等以结晶紫溶液模拟阳离子染料废水,研究了钢渣对染料的吸附性能及其影响因素。结果表明,在碱性条件下,钢渣对结晶紫不仅吸附速率快,而且吸附容量大。吕金顺用马铃薯渣制备的纤维PAF对含阳离子红染料废水进行了吸附研究,研究结果表明,在实验浓度范围内,PAF对阳离子红染料分子的静态吸附量为11.10mg/g。董丽丽利用新生态MnO2对阳离子染料废水进行了处理研究,发现新生态MnO2对阳离子染料废水具有较好的去除效果和较高的吸附性能,脱色率、COD的去除率分别可达99%和95%。


3.2膜分离法


膜分离技术是近几十年发展起来的一类新型分离技术。具有低能耗、操作简单、可回收有用物质等优点。应用于染料废水处理的膜主要有超滤、纳滤和反渗透三种压力驱动型膜。膜分离技术可有效实现对高盐度、高色度、高COD的阳离子染料废水的处理。王振余等对多孔炭膜处理染料水溶液进行了研究,结果发现,炭膜将染料与水有效分离,其截留率为95%~99%,水的渗透速率范围为65~200L/m2·h·MPa。刘梅红等采用醋酸纤维素纳滤膜,对染料厂提供的高盐度、高色度、高COD的染料废水进行了试验研究,结果表明,纳滤膜技术能有效截留废水中的染料和有机物,而废水中的无机物则几乎100%透过,膜对废水的色度和COD的去除效果较好。随着环保投入力度的加大及膜分离技术的成熟,尽管专业设备的投入和运行成本都较高,但应用趋于广泛。


3.3化学混凝法


混凝法是处理废水常用的方法之一,该方法是通过向废水中投加混凝剂,使水中胶体及悬浮物失稳、相互碰撞和附聚转接形成絮凝体进而使颗粒从水中分离出来以达到净化水体的目的。混凝法的主要优点是工程投资少、处理量大、对疏水性染料脱色效率很高;缺点是需要随水质的变化而改变投料条件、对亲水性染料的脱色效果差、COD去除率低。


由于染料废水的处理效果主要由混凝剂的效能决定,因此目前对于该技术的研究主要集中在所选的混凝剂上。复合混凝剂硫酸亚铁+PAM对于阳离子染料废水中COD的平均去除率可达70%以上。冯雄汉等采用自制的复合改性膨润土对阳离子染料染色废水进行吸附絮凝特性研究,结果表明,复合改性膨润土对阳离子染料染色废水具有优异的吸附性能,以聚丙烯酞胺作助凝剂可使脱色率达99.9%,COD去除率达93%,污泥沉降比仅为1%~2%,并且具有沉降快、适应性强、操作简单、费用低廉等优点。


3.4氧化法


(1)普通化学氧化法


化学氧化法是利用臭氧、氯及其氧化物将染料的发色基团破坏而脱色。常用的氧化法有氯氧化法、臭氧氧化法、过氧化氢氧化法等。氯氧化剂对于易氧化的水溶性染料阳离子染料有较好的脱色效果,但当废水中含有较多悬浮物和浆料时,氯氧化法的去除效果并不理想。采用混凝—二氧化氯组合工艺处理,色度去除率达95%,COD去除率为82.5%~83.7%。


(2)Fenton法


Fenton氧化法是一种高级氧化技术,由于其能产生氧化能力很强的·OH自由基,在处理难生物降解或一般化学氧化方法难以奏效的有机废水时,具有反应迅速、温度和压力等反应条件缓和且无二次污染等优点,而且该方法既可以作为废水处理的预处理,又可以作为废水处理的最终深度处理。林金清等研究了阳离子染料结晶紫在UV/Fe3+/H2O2体系下的均相降解,结果表明,紫外光能促进染料的脱色与矿化。当pH=2.70、H2O2=340mg/L、Fe3+=28mg/L时,结晶紫废水在80min下的脱色率大于99%,COD去除率达到60.1%。


(3)光催化氧化法


光催化氧化法常用H2O2或光敏化半导体(如TiO2、CdS、Fe2O3、WO3作催化剂),在紫外线高能辐射下,电子从价带跃迁进入导带,在价带产生空穴,从而引发氧化反应。常用的光催化剂有TiO2、Fe2O3、WO3、ZnO等,TiO2由于具有无毒、较高的催化能力和较好的化学稳定性等优点,成为应用最广泛的光催化剂,悬浮态纳米TiO2对染料脱色率高,但难以回收。光催化氧化法对染料的脱色是基于有机物的降解,即高氧化活性的羟基自由基首先破坏染料的生色团,然后进一步将染料分子降解为低分子量的无机碳。光催化氧化法对染料降解彻底,不会造成二次污染,是一种值得深入研究和推广使用的处理阳离子染料废水的新方法。对阳离子染料溶液的光催化氧化降解进行研究,光催化氧化对阳离子染料有较好的脱色效果,TOC去除效果也较好。


(4)湿式空气氧化法


湿式空气氧化法(WAO)是在高温(125℃~320℃)、高压(0.5M~20MPa)条件下通入空气,利用空气作为氧化剂将废水中的有机物直接氧化为CO2和H2O的方法。具有处理效率高、氧化速度快、无二次污染等特点。用湿式空气氧化法处理阳离子染料废水,在去除部分有机污染物的同时,可提高其生化降解性。


(5)超临界水氧化


超临界水氧化(SCWO)是指当温度、压力高于水的临界温度(374℃)和临界压力(22.05MPa)条件下的水中有机物的氧化,实质上是湿式氧化法的强化和改进。当超临界态水的物理化学性质发生较大的变化,水汽相界面消失,形成均相氧化体系,有机物的氧化反应速度极快。Model等对处理有机碳含量为27.33g/L的有机废水进行了研究,结果表明,在550℃时,有机氯和有机碳在60s内的去除率分别为99.99%和99.97%。


3.5电化学法


电化学法治理废水,其实质是间接或直接利用电解作用,把染料废水中的有毒物质转化为无毒物质。近年来由于电力工业的发展,电力供应充足并使处理成本大幅降低,电化学法已逐渐成为一种非常有竞争力的废水处理方法。染料废水的电化学净化根据电极反应发生的方式不同,一般主要分为内电解法、电凝聚电气浮、电催化氧化等。


内电解法的优点是利用废物在不消耗能源的前提下去除多种污染成分和色度,缺点是反应速度慢、反应柱易堵塞、对高浓度废水处理效果差。通常运用内电解法对废水进行预处理,在去除部分COD的同时,能显著提高废水的可生化性,为后续生化处理奠定基础。电凝聚电气浮与化学凝聚法相比,其材料损耗减少一半左右,污泥量较少,且无笨重的加药措施。其缺点是电能消耗和材料消耗过大。电催化氧化法的优点是有机物氧化完全,无二次污染,但该方法真正应用于废水工业化处理则取决于具有高析氧电位的廉价高效催化电极,同时电极与电解槽的结构对降低能耗也起着重要作用。贾金平等研究了利用活性碳纤维电极与铁的复合电极降解多种模拟染料废水,取得较好的效果。


接触辉光放电电解(CGDE)技术是一种新型的产生液相等离子体的电化学方法。CGDE兼具等离子体化学和电化学技术的优点,其电解过程为,随着工作电压的逐渐升高,通常的法拉第电解将转化为辉光放电电解(非法拉第电解),并且产生大量高能活性粒子(等离子体),该等离子体在溶液中与水分子反应生成羟基自由基,而后者极易与有机分子发生氧化反应,破坏有机分子结构。高锦章等利用CGDE技术降解亚甲基蓝和甲基紫染料废水,试验表明,利用该方法可以使水中阳离子染料完全降解。亚甲基蓝和甲基紫的优化降解条件均为:工作电压700V、pH值9、辉光放电时间45min、Na2SO4用量2g/L。


3.6生物法


生物法降解废水是利用微生物的代谢作用,破坏染料的不饱和键及发色基团,将其脱色降解,传统的生物处理方法分为好氧法、厌氧法、厌氧—好氧法。随着污水处理技术的发展和对染料废水处理技术的进一步研究,许多新型的污水处理技术也逐步在染料废水处理领域中被研究和应用。如生物强化工艺,包括高浓度活性污泥法、生物活性炭技术(PACT)等,还有将膜分离技术与生物反应器相结合的生物化学反应系统膜生物反应器等。


采用改良的UASB反应器对阳离子染料废水进行生物处理实验研究,结果表明:在进水COD浓度为2400~4000mg/L,色度为7500~12,500倍,HRT2.0d的条件下,COD去除率可达到50%~70%,色度去除率在98%以上;同时出水的好氧生物降解性良好。经紫外—可见光吸收光谱分析揭示废水中有机物(COD)和色度的去除依赖于微生物的降解作用。


4阳离子染料废水处理技术展望


由于不同的废水处理技术对不同种类的污染物有着不同的处理效果,即使是相同的阳离子染料废水,但因其染料含量的不同也会影响到废水的处理效果,因此单一的一种水处理技术难以使染料废水达标排放,需要采用不同的水处理技术进行联合处理才能实现经济、高效、达标的目的。因此,阳离子染料废水的处理会朝着各种处理技术优化组合的方向发展,特别是朝着一些高级氧化处理技术或电化学处理技术与物化、生化处理技术相结合的方向发展。我国最大的阳离子染料生产企业之一的杭州近江染料化工有限公司对其废水的处理,首先运用了两级物化-电解-吸附工艺对高浓度阳离子染料生产废水进行预处理,再与低浓度生产废水、生活污水混合,然后采用接触氧化、吸附工艺处理阳离子染料生产废水。结果表明,COD总去除率在99.8%以上,色度总去除率为99.99%,出水各项指标均达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准。


随着人们生活水平的不断提高,对于环境质量的要求也越来越高,相应的排放标准也越来越严格。对于阳离子染料废水,由于其具有色度高、成分复杂、可生化性差等特点,因而是当前工业废水处理的难点,为此人们致力于各种处理效果好、成本低、运行控制简单的处理技术的研究。但最重要的还是要打破以往单纯末端治理观念,注重防治结合的原则,实施清洁生产,进行污染源控制,积极发展新兴的染料生产技术,使资源和能源得到充分利用,减轻末端治理的压力,从而实现可持续发展的战略目标。

Ⅸ 纳滤膜分离技术如何应用在废水处理

纳滤膜分离技术经常被应用到工业重金属废水处理中,应用纳滤膜分离技术专对重工业生产属过程中产生的废水进行处理:一方面可以实现对90%以上的废水进行回收,使其钝化;另一方面可以使肺水肿的金属离子含量浓缩约10倍。将纳滤膜应用在造纸废水处理中,不仅可以实现对废水中COD(约90%)的处理,而且其膜通量与传统的聚砜超滤膜相比更高。

Ⅹ 反渗透纳滤超滤微滤等的膜法分离性能比较

从常用水处理设备功能原理及特点说起:
纯水机 1. 原理及功能:采用PP棉,活性炭及RO膜滤芯,五级或五级以上过滤,其中最核心是 RO膜即反渗透膜,RO膜是目前水处理技术中过滤精度最高 的滤芯。制出的为纯净水,可以直接生饮。 2. 纯水机水处理设备优缺点:
纯水机设备过滤精度高,适用于多种水质,净 化后的水是纯净水,口感好,不含任何杂质, 绝对安全。 缺点:纯水机水处理设备每日 制水量少,只能解决饮用和做饭;前三级滤芯 使用寿命短,需要定期更换滤芯;不适宜单独长期作为直饮水,尤其是儿童和老人更不宜长期单 独饮用纯净水。
净水机 超滤机是净水机水处理设备中的主流产 品,具有精度高,净化效果好,滤芯寿命长, 并能自动清洗滤芯。 1. 原理及功能:采用0.01微米的超滤膜分离 技术,能有效祛除水中的泥沙,铁锈,悬浮 物,胶体,细菌,病毒,大分子有机物等有害 物质。 2. 净水机水处理设备优点缺点:
水机设备过滤精度高;净化水接近矿泉水,能 直接生饮;流量大;滤芯使用年限长;自动清 洗滤芯;不需要电;不浪费水。
水机水处理设备祛除水垢、水碱效果较差,适 用中等以下硬度地区;单一超滤机不能彻底去 除水中异味, 不能彻底去除水中重金属,水质 口感较差;换芯比较麻烦。
纳滤膜机 1.纳滤膜水处理机是以纳滤膜为主要部件, 结构略为疏松,类似反渗透膜的水处理机。 2.纳滤膜是荷电膜,能进行电性吸附,对电性高的F离子等,能部分去除,并具有纳米级孔径,大分子不能通过水处理设备,游离态的水分子部分通过,NaCl部分透过,钙离子,镁离子更少部分能通过。囊括了以上水处理机的优点,且避免了二水处理的缺点。
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