反滲透膜在水處理中的應用
文章編輯：【河南省松山機電設備有限公司】發(fā)布日期：2022-12-05 11:38:07
在水處理方面的常規(guī)應用
水是人們賴以生存和進行生產活動必不可少的物質條件。由于淡水資源日益缺乏，世界上反滲透水處理裝置的能力已達到每天數(shù)百萬噸。
在城市污水方面的應用
目前，反滲透膜在城市污水深度處理方面的應用尤其是污水處理廠二級出水回用及中水回用等，已受到高度重視。
在重金屬廢水處理方面的應用
含重金屬離子廢水的常規(guī)處理方法都只是一種污染轉移,即將廢水中溶解的重金屬轉化成沉淀或更加易于處理的形式，其最終處置常常是進行填埋，而重金屬對地下水和地表水環(huán)境造成二次污染的危害依然長期存在。
在含油廢水方面的應用
含油廢水是一種量大面廣的工業(yè)廢水，若直接排入水體，會在水體表層產生油膜阻礙氧氣溶入水中從而致使水中缺氧、生物死亡、發(fā)出惡臭，嚴重污染生態(tài)環(huán)境。油3.5mg/L、總有機碳(TOC)(16~23)mg/L的油田采出水處理到鍋爐用水水質于是處理后的水回用于電站鍋爐給水。
滲析膜技術
各種滲析膜技術原理
滲析
滲析(Dialysis，簡稱D)是溶質在自身的濃度梯度作用下，從膜的上游傳向膜的下游的過程。
滲析是最早被發(fā)現(xiàn)并研究的膜分離技術，但因為受到本身體系的限制，滲析過程進行緩慢，效率低下，滲析過程的選擇性不高，因此滲析過程主要用于脫除含有多種溶質溶液中的低分子量組分，如血液滲析，即以滲析膜代替腎來去除尿素、肌酸酐、磷酸鹽和尿酸等有毒的低分子量組分，以緩解腎衰竭和尿毒癥患者的病情。
電滲析
電滲析(Electrodialysis，簡稱ED)是在直流電場的作用下，以電位差為推動力，利用離子交換膜對溶液中的陰陽離子的選擇性，把電解質從溶液中分離出來，從而實現(xiàn)溶液的濃縮、淡化、精制和提純。
倒極電滲析(EDR)
倒極電滲析就是根據ED原理,每隔一定時間(一般為15～20min),正負電極極性相互倒換,能自動清洗離子交換膜和電極表面形成的污垢,以確保離子交換膜工作效率的長期穩(wěn)定及淡水的水質水量。在20世紀80年代后期,倒極電滲析器的使用,大大提高了電滲析操作電流和水回收率,延長了運行周期。EDR在廢水處理方面尤其有獨到之處,其濃水循環(huán)、水回收率最高可達95%。
液膜電滲析(EDLM)
液膜電滲析是用具有相同功能的液態(tài)膜代替固態(tài)離子交換膜,其實驗模型就是用半透玻璃紙將液膜溶液包制成薄層狀的隔板,然后裝入電滲析器中運行。利用萃取劑作液膜電滲析的液態(tài)膜,可能為濃縮和提取貴金屬、重金屬、稀有金屬等找到高效的分離方法,因為尋找對某種形式離子具有特殊選擇性的膜與提高電滲析的提取效率有關。提高電滲析的分離效率,直接與液膜結合起來是很有發(fā)展前途的。例如,固體離子交換膜對鉑族金屬(鋨、釕等)的鹽溶液進行電滲析時,會在膜上形成金屬二氧化物沉淀,這將引起膜的過早損耗,并破壞整個工藝過程,應用液膜則無此弊端。
填充床電滲析(EDI)
填充床電滲析(EDI)是將電滲析與離子交換法結合起來的一種新型水處理方法,它的最大特點是利用水解離產生的H+和OH-自動再生填充在電滲析器淡水室中的混床離子交換樹脂,從而實現(xiàn)了持續(xù)深度脫鹽。它集中了電滲析和離子交換法的優(yōu)點,提高了極限電流密度和電流效率。1983年Ke2dem.o.及其同事們提出了填充混合離子交換樹脂電滲析過程除去離子的思想,1987年,Mlillpore公司推出了這一產品。填充床電滲析技術具有高度先進性和實用性,在電子、醫(yī)藥、能源等領域具有廣闊的應用前景,可望成為純水制造的主流技術。
雙極性膜電滲析(EDMB)
雙極膜是一種新型離子交換復合膜,它一般由層壓在一起的陽離子交換膜組成,通過膜的水分子即刻分解成H+和OH-,可作為H+和OH-的供應源。雙極性膜電滲析突出的優(yōu)點是過程簡單,能效高,廢物排放少。目前雙極性膜電滲析工藝的主要應用領域在酸堿制備。例如,用雙極性膜和陽膜配成的二室膜可以實現(xiàn)有機酸鹽(葡萄糖酸鈉、古龍酸鈉等)的轉化,同時得到堿(NaOH),但濃度(酸最大濃度2mol?L-1,堿最大濃度6mol?L-1)和純度兩方面都受到限制?，F(xiàn)在開發(fā)的應用領域還有廢氣脫硫、離子交換樹脂再生、鉀鈉的無機過程等。
無極水電滲析
無極水電滲析是傳統(tǒng)電滲析的一種改進形式,它的主要特點是除去了傳統(tǒng)電滲析的極室和極水。例如在裝置的電極緊貼一層或多層離子交換膜,它們在電氣上都是相互聯(lián)接的,這樣既可以防止金屬離子進入離子交換膜,同時又防止極板結垢,延長電極的使用壽命。由于取消了極室,無極水排放,大大提高了原水的利用率。無極水電滲析于1991年問世,在應用過程中技術不斷改善,現(xiàn)裝置在運行方式上多采用頻繁倒極的形式。目前,無極水全自動控制電滲析器已在國內20個省、市使用,近來,還遠銷東南亞。
