中药液膜分离技术的应用及发展

2 液膜分离技术在废水处理中的应用

2.1去除重金属离子

液膜分离技术可以有效地分离并回收废水中的重金属离子。奥地利Graz工业大学的Marr等人采用乳状液液膜分离技术，对去除粘胶废水中的Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2-、C产、Ni2+等重金属离子作了大量试验。表I为试验结果。

表1从粘胶废水中去除各种剧金属离子的中试结果

重金厲离子废水涼矗

/(L*h-T)

初始厳度

/(mg • L_ 11

处理肓浓度

/(mu-L-1)

2r严3045004

Z严30500

Zn I+701500,5

Cu i+20SOOO27

3*408003

Ni沖202200360

Cd"60[40

t01

Pb叶6080. 01

Cr3*4015004

从表I中可以看出，除Ni夕卜，其他金属离子的去除率均高于99%，以Zn的去除与回收为例，与溶剂萃取、化学沉淀、离子交换等方法比较，液膜分离法最经济。分离Zn的工艺采用逆流萃取塔和静电聚结破乳装置，内包相使用

DTPA[ ( 2-乙基己基)二硫代磷酸]。回收1 0 0 k g Zn的费用为54.4美元，而市售100 kg Zn为133美元采用液膜法从废水中回收zn具有一定的经济效益。美国Syracuse大学Jongheop Yi采用陶瓷支撑膜分离Cu他们认为，充满有机螫合酸的孔状陶瓷支撑膜，作为分离稀溶液中金属离子的无机支撑膜系统.其性能优于聚合物支撑膜，具有广阔的应用前景。因为聚合物支撑膜对温度、pH敏感，易变形老化，而陶瓷支撑膜正好弥补了聚合物支撑膜的缺点。在分离Cu 2+过程中，陶瓷支撑膜制成a铝/硅片型，其中注入2-羟基-5-壬基乙酰苯。

2 .2分离废水中的有机酸、无机酸

美国科罗拉多矿业大学的Wan gC.C研究了用液膜分离法去除水溶液中的多种

有机酸成分. 如两种有机酸溶质体系（间甲酚／安息香酸、酚／苯基乙酸）和3 种有机酸溶质体系（酚／安息香酸／苯基乙酸）。以总浓度为0.012mol／L 的间甲酚／安息香酸溶液的分离试验为例，随膜相与外水相接触时间延长，外水相中间甲酚、安息香酸不断减少直至平衡，安息香酸可去除95% 左右，间甲酚剩余较多。此试验是将表面活性剂Paranox 106溶于膜溶剂S100N（ Paranox 106占两者总量的3% ）制成，并与L i OH溶液在搅拌器内混合，低速旋转2min 或高速旋转l min 制成乳状液。台湾清华大学的Wang M- L 报道了用三辛胺（ TOA）

／煤油作膜溶剂从水中分离去除硫酸的过程。罗马尼亚Timisoara Technical University 的Cocheci，V 研究了采用液膜分离回收废水中的盐酸、

醋酸的过程。

2.3 处理含酚废水

l 无机工业废水的处理

11. 含金属离子废水处理

冶炼、电镀、解、金属加工及某些金属化台物的生产常排出大量含金属离子废水，这些废水特别是含重金属离子废水对生态环境会造成极大危害。乳状液膜法在解决这类废水的处理中起着重要作用。

1.1.1含铬废水电镀及铬盐厂排出的废水中含有大Cr6+对此类废水目前多采用还原法、离子交换法和隔膜电解法来处理，处理成本均较高。我国自70年代开始研究液膜法处理电镀废水中的Cr6+，严忠等用三正辛胺（ TOA）和三异辛胺为流动载体，以Span8 0 为表面活性剂采用液膜法进行间歇式处理，可使含Cr6+ 废水达标排放。张瑞华等人采用TBP （磷酸三丁酯）-Span80煤油组成的液膜体系处理电镀废水也得到相同的结果，对南昌五金厂的含铬废水（Cr6+浓度为121.8X 10-6经10min液膜处理可达到小于0.5X I 0-6的排放标准。李思芽等人采用煤油- 三辛胺-表面活性剂- 液体石蜡组成的膜体系对重铬酸钠厂所排出的高浓度含铬废水（Cr6浓度为1500 X 10-6）进行处理，经二级提取后回收时可98%左右，净化后废

水Cr6+含量小于0.5X 10-6，达到国家排放标准。由此可见，液膜法处理含铬废水，

无论是高浓度还是低浓度含铬废水均可达到满意的处理效果。

1.1.2 含铜废水液膜法处理含铜废水在美国、日本、德国均有报道，有的已获得经验性规律。我国对某开关厂酸洗废水采用乳状液膜法处理，经二级提取．废水铜含量由3250mg/L降至1.1mg/L,提取率高达99. 97%。张瑞华等人采用Span8 0-

P201煤油-H 2SO4组成的膜体系对低浓度含铜废水进行处理，一次分离可使铜浓度从500X 10-6降至4X10-6以下，分离效率高达9 5%以上。

1 .1. 3 含锌废水乳状液膜法处理含锌废水在我国及奥地利均已由小试、中试到

工业化应用规模，这是乳状液膜法在废水处理中最为成功的一例．198年，根据澳大利亚学者的研究，首次采用乳化液膜从粘胶纤维纺丝废液中回收锌，并成功地达到实用化中间规模。奥地利的R Marr 和我国的王士柱等人的研究表明，用乳状液膜技术处理含锌废水可达到很高的浓缩倍数（40〜100倍），处理后废

水锌含量可达5X 10-6，基本符合排放标准，且处理回收锌的费用要小于锌的价

值。何鼎胜采用P204-表面活性剂-煤油-硫酸组成的膜体系对某催化剂厂废水进行处理也得到较为满意的结果，对Zn2+浓度300X 10以下废水，一次处理可达

标排放。

1.1.4 含铀废水尽管在8 0 年代初就开始了液膜分离铀的研究并取得了引人注目的进展，但对含铀废水处理的报道尚不多见。在铀矿山和铀矿水冶厂的生产过程中也会排出大量废水，其铀含量为5X 1 0-6g / L,为天然水体的1000

余倍。李民权等对铀水冶厂的尾弃废水经预处理后，采用TBP-Span 80 -加氢煤油-HNO3组成的膜体系进行连续逆流三级处理，处理后的水含铀量低于江河水含铀量，可直接排放。

对含Hg2+、Ca2+废水采用液膜分离技术处理也都可获得满意的效果。例如采用乳状液膜法对某碱厂含Hg2+废水进行二级提取，使废水Hg2+达0.5ug/L 以下，达到排放标准。内相生成Hg O 经过处理可回收金属汞，从而达到消除污染、回收资源的双重目的。

1 .

2 含阴离子废水处理

磷酸盐、硫化物、亚硫酸盐、硝酸盐、砷化物、氰化物、氟化物等都是废水中主要的污染物，其中PO33+、NO3-会造成水体富营养化，含S2-、SO42-废水易散发出有害气体，而砷化物CN-、F-都有明显的毒性。虽然已有许多方法去除废水中的这些阴离子，如化学法、吸附法、生化法等，但处理效果不是不理想就是成本太高，而采用乳状液膜法则可以获得较为满意的处理效果。

1.2.1含PO43-废水处理处理含PO43-废水所用液膜体系是以胺和季胺盐为载体，

以钙、镁的氢氧化物或氯化物为内相试剂，经处理后使PO43-转化为既不能逆向

穿过液膜，又不为胺盐所吸收的难溶性Ca3 (PO 43-)2而除去。王玉鑫等采用伯胺