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膜分離技術(shù)是以壓力為推動(dòng)力，依靠膜的選擇性進(jìn)行分離、純化與濃縮的技術(shù)總稱(chēng).根據(jù)膜截留組分粒徑大小的不同及膜性能的差異，目前常見(jiàn)的膜分離法主要分為以下幾種：微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析等.膜技術(shù)作為一門(mén)新型的分離技術(shù)，具有無(wú)相變化、能耗低、占地少、操作方便、運(yùn)行及維修費(fèi)用低、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定和出水水質(zhì)好且穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。近30年來(lái)，膜分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛地滲透到人們生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面，如環(huán)保、化工、電子、輕工、紡織、石油、食品、醫(yī)藥、生物工程、能源工程等.國(guó)外有關(guān)專(zhuān)家甚至把膜分離技術(shù)的發(fā)展稱(chēng)為“第三次工業(yè)革命”，認(rèn)為膜分離技術(shù)是20世紀(jì)末至21世紀(jì)中期最有發(fā)展前途的高新技術(shù)之一。納濾是介于超濾和反滲透之間的一種膜分離技術(shù)，具有納米級(jí)的微孔，并且大多荷電，同時(shí)具有篩分效應(yīng)和道南效應(yīng)的分離特性。納濾膜具有以下特點(diǎn)：一是其截留相對(duì)分子質(zhì)量為200～2000;二是納濾膜對(duì)二價(jià)及多價(jià)離子有較高的截留率.其中，對(duì)離子而言，離子價(jià)數(shù)越高，納濾膜對(duì)其截留率就越高，一般來(lái)說(shuō)，納濾膜可以讓一價(jià)離子通過(guò)，二價(jià)或多價(jià)離子會(huì)被截留或大部分被截留。反滲透是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進(jìn)行分離的過(guò)程.反滲透膜是分離溶解固體的最有效的方法，可確保廢水中的重金屬離子高效去除，處理后的水質(zhì)優(yōu)良，可以達(dá)到排放或回用標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)過(guò)程是廢水中重金屬離子回用的一個(gè)值得探究的方向。目前反滲透技術(shù)已經(jīng)在地下水、地表水、海水淡化、工業(yè)用水處理、廢水處理回收和化工分離濃縮等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益.本文采用納濾膜、反滲透膜分離技術(shù)對(duì)含錳廢水進(jìn)行試驗(yàn).實(shí)驗(yàn)研究了納濾膜的操作壓力、純水/濃水比值、濃縮倍數(shù)、Mn2+截留率及膜通量之間的關(guān)系.驗(yàn)證了納濾膜、反滲透膜組合工藝處理含錳廢水的可行性。

實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方法

 

　　由原水箱、增壓泵、保安過(guò)濾器、高壓泵、納濾膜組件、反滲透膜組件、流量計(jì)等組成.試驗(yàn)過(guò)程如下：將試驗(yàn)所用廢水倒入原水箱，開(kāi)啟增壓泵、高壓泵，調(diào)節(jié)一定濃縮比和操作壓力，廢水經(jīng)增壓泵和高壓泵升壓后，進(jìn)入納濾膜組件，產(chǎn)生的純水和濃水分別進(jìn)入純水箱和濃水箱中.開(kāi)啟反滲透系統(tǒng)高壓泵，納濾產(chǎn)生的純水進(jìn)入反滲透膜組件，經(jīng)反滲透膜處理后，分別進(jìn)入純水和濃水箱中。

 

　　分析及測(cè)量方法

 

　　本試驗(yàn)廢水中主要離子是Mn2+，試驗(yàn)過(guò)程中主要測(cè)定Mn2+離子的濃度.水中Mn2+的濃度用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-AESPlasma1000，北京納克分析儀器有限公生產(chǎn)司)測(cè)定.廢水的pH用pH計(jì)(P33A1NN型，美國(guó)哈希公司)測(cè)定。

 

　　結(jié)論與建議

 

　　通過(guò)以上試驗(yàn)，得出如下結(jié)論：

 

　　1)納濾膜對(duì)含Mn2+廢水有良好的處理效果，一級(jí)納濾膜對(duì)Mn2+離子的平均截留率大于98%.在試驗(yàn)范圍內(nèi)，操作壓力對(duì)截留率的影響不明顯。

 

　　2)提高操作壓力，純水/濃水比值隨之上升，純水流量略有上升，濃水流量下降，膜通量上升。

 

　　2.0MPa下，膜通量可以達(dá)到28～32L/(m2·h).3)濃縮倍數(shù)隨操作壓力的升高而升高，當(dāng)原水Mn2+濃度516.2mg/L，操作壓力2.0MPa時(shí)，濃縮倍數(shù)最高可以達(dá)到8.2倍，實(shí)現(xiàn)了對(duì)Mn2+的濃縮，濃縮液可以進(jìn)一步綜合利用。

 

　　4)采用納濾+反滲透的組合工藝，經(jīng)過(guò)一級(jí)納濾膜處理后，廢水中的Mn2+離子濃度大大降低.將一級(jí)納濾產(chǎn)生的純水用反滲透膜進(jìn)一步處理，純水Mn2+離子濃度均在0.5mg/L以下，可以達(dá)標(biāo)排放。m.level-sensors.com