重金屬?gòu)U水處理反滲透工藝

眾所周知，工業(yè)生產(chǎn)的廢水中含有較多的鉻、鎳、鋅、銅等重金屬，這些重金屬?gòu)U水是沒(méi)有辦法進(jìn)行分解和破壞的，唯一的解決辦法就是將其轉(zhuǎn)移到其他位置或轉(zhuǎn)變成其他物化狀態(tài)，因此，重金屬?gòu)U水處理對(duì)于人們的生活和生產(chǎn)來(lái)說(shuō)都是一個(gè)較大的難題。

反滲透技術(shù)是目前應(yīng)用較為廣泛的一種污水處理技術(shù)，由于反滲透膜的孔徑限制和在滲透壓的作用下，將重金屬離子和溶劑分離開(kāi)。反滲透技術(shù)可以有效去除廢水中溶解的各種鹽類、膠體、微生物等物質(zhì)，并且去除率能夠控制在97%以上。反滲透膜技應(yīng)用在重金屬?gòu)U水處理中，一方面可以有效的去除廢水中的重金屬，達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的，另一方面，還可以通過(guò)該技術(shù)對(duì)金屬離子進(jìn)行回收和再利用，有效降低了重金屬離子的流失率。此外，反滲透技術(shù)還具備能耗較小、體積小、無(wú)需借助其他添加劑、運(yùn)行費(fèi)用較小、操作可控性強(qiáng)、污染性小、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

1、反滲透技術(shù)的原理

現(xiàn)階段，對(duì)于廢水的處理方法有很多種，總的來(lái)說(shuō)可以分為化學(xué)方法、物理方法、生物質(zhì)法三種。由于重金屬?gòu)U水中含有較多游離態(tài)的重金屬離子，再加上這些重金屬離子的化學(xué)成分一般都較復(fù)雜，因此，反滲透法是一種高效、高質(zhì)且應(yīng)用較多的用于重金屬?gòu)U水處理方法。

反滲透技術(shù)在外界作用力將廢水中的溶劑穿過(guò)半透膜進(jìn)入到另一側(cè)，而金屬離子無(wú)法穿過(guò)半透膜的處理方法。該技術(shù)的實(shí)施需要滿足以下兩個(gè)條件：第一，外界作用力必須高于廢水中的滲透壓；第二，半透膜應(yīng)同時(shí)具備透水性較好和選擇性較多的條件，且其表面微孔的直徑小于1nm，只有這樣才能除去廢水中的離子。

滲透截留機(jī)理是反滲透技術(shù)的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬離子的篩分和排斥。因此，利用反滲透技術(shù)處理含有重金屬的廢水時(shí)，需要考慮各個(gè)離子的價(jià)態(tài)，并且不用添加其他藥劑和輔助技術(shù)，相較于其他的廢水處理技術(shù)設(shè)備消耗較低且效率更高。

2、反滲透技術(shù)在重金屬?gòu)U水處理中的一些應(yīng)用

2.1 在電鍍廢水處理中的應(yīng)用

工業(yè)產(chǎn)生的電鍍廢水和金屬漂洗水中含有大量的重金屬離子，如鉻、鉛、鎳等，除此之外還包含較多的氰化物和氯化物。反滲透污水處理技術(shù)首先應(yīng)用在電鍍水上，在處理電鍍水時(shí)，采用的是局部滲透或是脫鹽法，從而達(dá)到回收廢水中游離的金屬離子的目的。在進(jìn)行電鍍鎳時(shí)，產(chǎn)生的鎳廢水中將會(huì)包含很多鎳離子，而鎳對(duì)于各種生物都有著極大的危害，因此，有必要處理電鍍水中含有的鎳離子。反滲透技術(shù)應(yīng)用與電鍍水處理已經(jīng)發(fā)展的較為成熟，由于鎳具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，在處理電鉻水時(shí)，一般結(jié)合納濾工藝來(lái)進(jìn)行回收鎳。

2.2 在其他重金屬?gòu)U水處理中的應(yīng)用

重金屬?gòu)U水除了電鍍水之外，還包括冶煉廢水、采礦廢水及化工生產(chǎn)廢水等。這些重金屬?gòu)U水主要含有較多多的金屬銅、鉛、鎳、鉻、鋁等離子。通過(guò)對(duì)重金屬?gòu)U水進(jìn)行處理，不僅可以降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染，還可以對(duì)重金屬進(jìn)行回收與利用，增加企業(yè)的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，反滲透技術(shù)在重金屬?gòu)U水處理中有著較突出的優(yōu)勢(shì)，能夠有效去除廢水中95.89%以上的重金屬離子。因此，反滲透技術(shù)對(duì)于重金屬?gòu)U水的處理效果是非常優(yōu)秀的。

3、在應(yīng)用反滲透技術(shù)處理重金屬?gòu)U水需要注意的問(wèn)題

3.1 對(duì)重金屬?gòu)U水進(jìn)行預(yù)處理

在選擇反滲透技術(shù)進(jìn)行重金屬?gòu)U水處理時(shí)，預(yù)處理技術(shù)能夠有效的延長(zhǎng)滲透膜的使用壽命，減少滲透膜更換的頻率而降低生產(chǎn)成本。反滲透技術(shù)處理重金屬?gòu)U水時(shí)，還要看水質(zhì)是否滿足技術(shù)要求，避免滲透膜在處理過(guò)程中受到污染，提高反滲透技術(shù)對(duì)廢水處理的效果?？偠灾?，反滲透技術(shù)應(yīng)用于重金屬?gòu)U水處理時(shí)，嚴(yán)格做好預(yù)處理措施，確保水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，從而有效提升重金屬?gòu)U水處理的整體效率。

3.2 科學(xué)、合理的選擇反滲透膜

在重金屬?gòu)U水處理過(guò)程中選擇技術(shù)手段時(shí)，一方面需要考慮廢水處理的效率與效果，另一方面還要考慮經(jīng)濟(jì)成本。利用反滲透技術(shù)處理重金屬?gòu)U水效果的關(guān)鍵是反滲透膜的選擇，市場(chǎng)上出現(xiàn)了很多類型的反滲透膜，其對(duì)重金屬的處理能力和產(chǎn)水量等性能方面存在著一定差異。由于廢水中的雜質(zhì)的種類和濃度的不同，在利用反滲透技術(shù)處理時(shí)要結(jié)合其pH值、離子價(jià)態(tài)等性質(zhì)，科學(xué)合理的選擇滲透膜的種類。現(xiàn)階段，大部分膜相關(guān)的企業(yè)都設(shè)計(jì)了相關(guān)的軟件結(jié)合待處理水質(zhì)選擇膜的類型、滲透率等，并且可以科學(xué)評(píng)估設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性、高效性等。

3.3 規(guī)范設(shè)置工藝操作參數(shù)

如上所述，反滲透技術(shù)處理重金屬?gòu)U水時(shí)，要結(jié)合水質(zhì)特點(diǎn)合理設(shè)置工藝參數(shù)，以提升處理后的出水水質(zhì)。反滲透裝置操作需要設(shè)置的參數(shù)主要包括進(jìn)水水質(zhì)的pH值、溫度、壓力等。以卷式反滲透膜處理含有Cu2+的漂洗水為例，發(fā)現(xiàn)膜通量會(huì)隨著膜壓降和溫度的提高而提高；當(dāng)溫度恒定時(shí)，溶液的濃度將隨膜壓降的提高而減小。同時(shí)，不同種類的膜對(duì)pH的要求也不一樣，一般反滲透膜對(duì)金屬離子的截留率會(huì)隨著pH值得降低而下降，因此，pH值在4～7時(shí)得效果是最好得。隨著膜技術(shù)得不斷發(fā)展，反滲透膜的可用pH范圍在不斷增加，一般pH使用下限為2。

3.4 定期對(duì)膜進(jìn)行清洗

反滲透裝置在運(yùn)行一段時(shí)間之后，在膜的表面將會(huì)隨著時(shí)間的變化而沉積泥垢、金屬等各種污染物，沉積在膜表面的物質(zhì)將會(huì)對(duì)反滲透裝置的處理性能產(chǎn)生不利影響。為了維持膜的結(jié)構(gòu)與性能，應(yīng)定期對(duì)膜進(jìn)行維護(hù)和維修，如消毒和清理等。在進(jìn)行化學(xué)清理時(shí)，需要參考膜的材質(zhì)與污染物的類型選擇相應(yīng)的清洗物和清洗方式，在進(jìn)行清洗時(shí)要注意沖洗的方式和力度，在盡可能地降低對(duì)膜地破壞的同時(shí)降低膜結(jié)垢，通過(guò)各方面的有效控制來(lái)延長(zhǎng)膜的使用壽命、提升出水水質(zhì)、提高產(chǎn)水量。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在利用反滲透技術(shù)對(duì)重金屬?gòu)U水進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)結(jié)合多個(gè)方面達(dá)到去除大部粉金屬離子的處理結(jié)果。反滲透膜技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅有助于降低重金屬離子對(duì)于人和動(dòng)物等生態(tài)結(jié)構(gòu)的破壞，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬離子的回收再利用，從而提高資源的利用率，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、環(huán)境價(jià)值、生態(tài)價(jià)值。我相信，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，反滲透技術(shù)也將會(huì)取得較大的發(fā)展，這有利于重金屬?gòu)U水處理實(shí)現(xiàn)更高效、高質(zhì)的效果。（來(lái)源：濟(jì)源市萬(wàn)洋冶煉（集團(tuán)）有限公司生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)部）