含铬废水的膜技术方法应用.ppt

含铬废水的膜技术方法应用 工业生产过程产生的含铬废水 主要污染物为高毒性Cr6 直接排放不但会造成严重的环境污染 还会对人体造成极大的危害 含铬废水处理方法主要有化学法 电解法 离子交换法 活性炭吸附法 膜分离法等 含铬废水的膜技术方法应用 传统含铬废水处理技术 离子交换膜 传统含铬废水处理技术 SO2还原法 此法设备简单 投资少 操作方便 缺点是设备易腐蚀 SO2气体密闭不好时 对操作人员有影响 此法只能在SO2气体有来源时才能使用 反应原理为 3SO2 Cr2O72 2H Cr3 3SO42 H20 Cr3 30H Cr OH 3 膜技术在含铬废水处理中的应用 膜技术是以选择性透过膜为分离介质 对物质进行分离的技术总称 当膜两侧存在某种推动力 如压力差 浓度差 电位差等 时 原料组分选择性透过膜 以达到分离的目的 应用膜技术处理含铬废水能量转化率高 分离效率高 装置简单 操作容易 易控制 具有广阔的应用前景 液膜法是一种比较有效地方法 但是 传统液膜技术存在许多未能有效解决的关键性问题 如乳化液膜的制乳 破乳困难及泄漏 溶胀等问题 膜技术在含铬废水处理中的应用 中空纤维更新液膜技术 中空纤维更新液膜 HollowFiberRenewflLiquidMembrane HFRLM 技术利用疏水性中空纤维膜与有机溶剂间的亲和作用 使有机相在中空纤维膜的内壁面形成一层极薄的有机相液膜 并在连续相剪切力作用下不断更新 利用这层液膜选择性传质的特性 溶质从料液相迁移达反萃相 实现分离的目的 HFRLM技术已经成功用于铜离子的分离 中空纤维更新液膜技术 流体在流动的过程中 萃取相微滴与管内反萃相充分接触 并由于表面张力和膜的浸润性作用 使其贴附在膜的壁面上 利用管内相流体流动所形成的剪切力 形成一层极薄有机相液膜 中空纤维更新液膜的萃取与反萃是同时发生的 中空纤维更新液膜技术 实验选用40 磷酸三丁脂 TBP 煤油为萃取剂 其中 TBP为流动载体 煤油为稀释剂 用NaOH溶液1mol L作反萃剂 K2Cr2O7溶液模拟含铬工业废水 Cr VI 初始浓度在90 100mg L之间 用HCl 体积比1 1 调节废水中 H 循环实验装置及流程如图1所示 图1试验装置图 首先 萃取剂与反萃剂充分搅拌 体积比约为1 20 使有机相以微小液滴的形式均匀地分散在反萃剂中 共同进入中空纤维管内 待处理模拟工业废水进人膜接触器壳程 两相连续逆流操作 中空纤维更新液膜技术 HFRLM技术对Cr VI 的去除效果 图2Cr VI 的去除率随时间的变化曲线Figure2VariationcurveofremovalrateofCr withtime 连接器2 V 100mL V 萃取剂 10mL V 反萃剂 200mL v 壳 1 4cm s v 管 5 1cm s C H 0 58moL L 废水中Cr VI 的去除率随时间变化关系如图2所示 初始阶段 去除率迅速升高 处理过程进行到40min时 去除率达90 以上 至75min时 Cr VI 浓度从87 2mg L降至1 6mg L 去除率达到98 2 又经过20min Cr VI 浓度达0 1mg L 去除率高达99 8 中空纤维更新液膜技术 HFRLM技术对Cr VI 的浓缩效果 图4废液中Cr 的质量浓度随时间的变化曲线Figure4VariationcurveofmassconcentrationofCr VI withtimeinwastewater 证实了HFRLM技术其非平衡传质的特点 溶质可以实现 逆浓度梯度 迁移 实现Cr VI 的浓缩 同时也表明反萃剂不会穿过液膜泄漏至废水中 图3反萃剂中cr 的质量浓度随时间的变化曲线 中空纤维更新液膜技术 结论 采用中空纤维更新液膜处理含铬废水速度快 去处率高达99 8 废水处理后Cr VI 含量低于0 5mg L 达到国家排放标准 浓缩后的Cr VI 浓度达到2500mg L 富