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1、膜分离技术在处理重金属废水中的应用[摘要]膜技术作为一种新型分离技术，在水处理领域得到了广泛的应用。文章综述了电渗析、液膜、反渗透、纳滤、微滤、超滤等各种膜分离技术的分离原理、特点，在重金属废水处理中的应用以及目前存在的问题。最后展望了膜技术在重金属废水处理领域的应用前景。[关键词]膜分离；重金属废水；应用Abstract:Membraneseparationtechnologywasappliedwidelyinthefieldofwastewatertreatmentasanewkindofseparationtechnolo
2、gy.Theseparationmechanismandcharacteristicsofdifferentkindsofmembranetechnologieswereintroduced,includingelectrodialysis,liquidmembrane,reverseosmosis,nano-filtration,microfiltration,ultrafiltration.Furthermore,theapplicationandcurrentproblemsofdifferentmembranetechno
3、logiesinheavymetalwastewatertreatmentwereextensivelysummarized.Finally,applicationprospectofmembraneseparationtechnologywaspresentedinthefieldofheavymetalwastewatertreatment.Keywords:membraneseparation；heavymetalwastewater；application重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的
4、含重金属的废水[1-2]。重金属（如含镉、镍、汞、锌等）废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，其水质水量与生产工艺有关。如震惊世界的水俣病及骨疼病就是由于含汞和含镉废水污染所致。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。近年来，人们对重金属污染日益重视，对重金属废水的治理和排放标准日趋严格。环保工作者不断寻求更加安全和经济的方法来处理重金属废水，以减少或消除重金属在环境中的积累，满足日益严格的环保要求。重金属废水处理的传统工艺大多存在着处理效果不好、处理成本高、工艺流程复杂和设备占地面积
5、大等缺点。膜技术作为一种新兴的分离技术，由于具有分离效率高、能耗低、无相变、操作简便、无二次污染、分离产物易于回收、自动化程度高等优点，在水处理领域具有相当的技术优势[3-4]。膜分离的基本原理是在某种推动力作用下，利用膜的选择透过性进行分离和浓缩。根据膜截留组分粒径大小的不同及膜性能的差异,目前常见的膜分离过程可分为以下几种,微滤(Microfiltration,MF)、超滤(Ultrafiltration,UF)、纳滤(Nanofiltration,UF)、反渗透(Reversesmosis,RO)、电渗析(Electrodi
6、alysis，ED)等。文章就膜分离技术的原理、特点及在重金属废水处理中的应用作一综述。1电渗析法电渗析是在外加直流电场的作用下,利用离子交换膜的选择透过性,使离子从一部分水中迁移到另一部分水中的物理化学过程。电渗析器,就是利用多层隔室中的电渗析过程达到除盐的目的[5]。电渗析器由隔板、离子交换膜、电极、夹紧装置等主要部件组成。离子交换膜对不同电荷的离子具有选择透过性。阳膜只允许通过阳离子,阻止阴离子通过,阴膜只允许通过阴离子,阻止阳离子通过。在外加直流电场的作用下,水中离子作定向迁移。由于电渗析器是由多层隔室组成,故淡室中阴阳离
7、子迁移到相邻的浓室中去,从而使含盐水淡化。目前主要用于电镀工业漂洗水回收重金属[6]。含Cu2+、Ni2+、Zn2+和Cr2+等金属离子的废水都适宜用电渗析处理，其中含镍废水处理技术最为成熟，已有成套工业化装置[7]。但电渗析法处理废水要求具有足够的电导以提高渗透效率，因此处理水中电解质的浓度不能过低。例如，电渗析用于处理镀镍清洗水时，要求清洗水中镍盐的浓度不低于1.5g/L。2液膜液膜通常是由溶剂、表面活性剂和添加剂制成的。溶剂构成膜基体；表面活性剂起乳化作用，它含有亲水基和疏水基，可以促进液膜传质速度并提高其选择性；添加剂用于
8、控制膜的稳定性和渗透性。液膜将两种组成不同的溶液隔开，经选择性渗透而使物质分离提纯，可从低浓度废水中分离、富集重金属离子[8]。近期RaniaSabry等[9]以span-80为表面活性剂，D2EHPA为载体，磷酸作为萃取相进行研究，在最佳条件下，
