浅谈重金属采样滤膜选择和消解方法

1、浅谈重金属采样滤膜选择和消解方法摘要随着经济的高速发展，环境污染问题日益 严重，存在一些传统和非传统的安全问题，尤其是重金属污 染已严重影响我们的饮水和农业生产问题，本文结合重金属 污染的种类和程度分别介绍了几种采样滤膜的方法，对方法 的选择和消解原理进行研究，研究结果对重金属的污染消解 做出了重要贡献具有一定的参考价值。关键字重金属离子微滤膜超滤膜反渗透膜中图分类号x5 文献码b 文章编号1000-405x(2013) -1-173-10引言重金属主要来自于金属矿山和重工业工厂排放出的矿 坑水和工业污水等，这些重金属会造成我们日常饮用水、地 下水、空气和土壤的严重污染，给人们的生活生产带来不

2、便, 破坏土壤、水生及陆生生态环境，阻碍了工业、农业、渔业 的可持续发展。传统的重金属处理工艺周期很长，成本过高, 并且处理不当容易产生二次污染现象不能对有价金属进行 回收。随着工艺和滤膜技术的不断发展，使得重金属可实现 循环利用，经过膜分离处理后的废水和土壤可实现重金属离 子的”微排放”甚至是”零排放” 1。下面对主要的几种 采样滤膜技术进行介绍，分别给出消解重金属离子的方法和 选择的主要依据。1采样微滤膜技术去除重金属微滤膜的孔径一般都会大于0. lum,所以不会对溶液态 的重金属离子进行截留，必须要经过一定的预处理使重金属 离子转化为大于0.1 um的不溶态微粒，再利用微滤膜方式 进行去

3、除2,微滤膜主要有两种方法：1. 1还原-微滤法。cr+6金属离子在任何ph值下都能很 好的溶解，但cr+3在ph很高时不会溶解。所以可使用一些 还原剂使cr+6还原为cr+3,并且在ph超过9的时候和氢氧 化铁形成共沉物，便可以应用微滤膜把他过滤出来。对于两 者的混合物处理后总辂的含量低于0. lmg/lo这种工艺对鎔 的去除效果可以使污水处理后的钻含量低于0. 002mg/l,使 用费用经济合理，具有广泛应用价值。1.2共沉淀-微滤法。这种方式采用硫酸铁作为重金属 离子的共沉淀剂，再经过微滤膜的滤除工艺。这种方式对重 金属有很高的去除效果，去除的比率主要与铁和重金属离子 的比率决定，比率越

4、高去除率越高。通常金属离子的废水或 溶液中会含有油脂一类的杂质，所以会添加少量的氢氧化铁 作为凝聚剂还可以对不沉淀的一些阳离子进行吸附。通常在 300-500gfd通量下可将重金属离子的含量降低到0. lmg/lo2胶体超滤膜技术去除重金属对超滤膜的孔径进行合理的选择可以有效的去除污水 中较低含量的cu2+、ni2+、cd2+、pb2+和zn2+等金属离子 氧化物，此方法用氢氧化钠作为ph的调节剂，是重金属离 子的氢氧化物呈现胶体的状态，然后用超滤膜进行截留处 理，这种方式处理的污水冲金属离子含量远远低于排放的标 准含量，通过对ph值进行调节还可以对金属离子进行超滤 浓缩的分离，甚至可以实现废

5、水处理和金属回收的双重目的 3。3吸附/脱附膜技术去除重金属采用一定的技术室污水或者污泥中重金属沉淀物减少 5%,然后使其和无害固体进行分离是一件具有挑战性的新课 题。采用的方法固定床吸附和膜分离技术无法应对这种高含 量的悬浮固体，所以采用一种新型的吸附/脱附膜技术去除 重金属。这种工艺的核心技术是在多孔聚四氟乙烯薄膜中网 集着粒径小于100 uni含有亚氨基二醋酸功能团的选择性螯 合剂微粒，这种构型可以便利的置入和推出污泥反应器不被 污染，并且目标溶质可以被吸附，对相应的材料进行增强后, 由于缓慢的传动皮带会连续的运行，这种复合膜可以连续再 生，所以用很少的膜就可以完成大量污泥中重金属离子的

6、吸 附，下面用含重金属氢氧化物的污泥为例说明整个吸附/脱 附的主要过程：3. 1吸附过程把这种复合膜置于ph值在30. -5. 0之间的污泥中，它 的碱金属或者是碱土金属的存在会进行选择性的吸附，溶解 重金属发生化学反应。整个过程中重金属由一个固相选择性 迁移到另一个固相。这种反应的条件要求在非强酸或非强碱 的环境下进行。3.2脱附过程吸附后的复合膜中污泥传送到的重金属含量为2%-10% 进行脱附。在这个过程中膜中的交换剂按照下列的反应进行 再生：再生后的复合膜重新传入污泥中，进行连续的循环反应 过程。4反渗透膜技术处理重金属反渗透膜的原理是在高于溶液渗透压的作用下，按照金 属离子不能透或半透

7、膜，而将这种金属离子和水分离开的一 种技术。反渗透膜的膜孔径非常小，所以能有效的去除污水 中的重金属离子和杂质等4。但反渗透膜技术一般应用在 已经经过一定处理的重金属污染物中，利用反渗透膜作为终 端进行重金属污水的处理。目前反渗透膜是分离溶解固体的 一种最有效的方法，这种发发在确保污水中重金属例子完全 去除的基础上，完全实现了水质的优良循环利用。5纳滤膜技术去除重金属纳滤膜最为一种新型的技术兴起于20世纪80年代，这 种技术介于超滤和反渗透之间的一种压力驱动膜过程。纳滤 膜的主要特征是具有纳米级的微孔并且对于大多数的荷电5 都具有筛分效应和donnan电荷效应的分离特征。这种特点 使得纳滤膜不

8、仅可以对低分子量物质进行截留还可以完成 对溶解无机盐具有一定的截留能力，尤其是对二价金属离子 的截留作用更为明显。废水和污泥中的重金属大多数是以二 价离子的形式存在，所以采用纳滤膜的方法进行滤膜具有一 定的应用优势。纳滤膜的主要分析方法是对带测定污水的ph值、原子 吸收光谱及重金属离子的浓度进行测量。实验的主要工艺流 程是：污水一沉淀一活性炭柱一微滤一uv纳滤膜一出水。 其中活性炭柱主要完成的功能是对水中余氯进行吸附；微滤 主要用于进一步的去除水中的杂质防止膜组件的污染；uv紫 外线杀毒用于去除水中的细菌微生物对纳滤膜的污染。经过 纳滤膜处理过的污水颈侧时候可以作为人们日常的生活用 水并可以循环利用，所以此方法是目前污水重金属采样滤膜 的发展趋势。6结语水资源，生物资源和土壤资源中重金属的污染已经严重 影响到人们的日常生活，如何对重金属进行采样滤膜消解成 为目前亟待解决的问题。本文结合实际情况对目前常使用的 几种滤膜方式进行介绍，分析给出了各种方式的优缺点、选 择的依据和主要的实现过程，经探讨分析后发现，纳滤膜的 出水中重金属离子浓度最低，是最有效的采样滤膜方式，具 有广阔的市场前景。参考文献1 许振良膜法水处理技术m.北京：化学工业出版社 环境科学与工程出版中心，2001.2 钟常明，郎万中，许振良，等.纳滤膜脱除纺丝洗涤 废水中