纳滤技术在工业废水处理中的应用研究

昊华工程有限公司

【摘纳滤技术在工业废水处理中的

应用研究要】

邸国柱

2016/8/30

近年来，纳滤技术在工业废水处理中得到了广泛应用和关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了纳滤膜的分离机理，并结合相关实践经验，分别从染料废水以及重金属废水等多个角度，研究了纳滤技术在工业废水处理中的应用，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

目录

1前言 (3)

2概述 (3)

3纳滤膜的分离机理研究 (4)

3.1荷正(负)电纳滤膜 (4)

3.2荷电镶嵌纳滤膜 (4)

3.3非荷电纳滤膜 (4)

4纳滤技术在工业废水处理中的应用探讨 (5)

4.1染料废水处理 (5)

4.2重金属废水处理 (5)

4.3垃圾渗滤液处理 (5)

4.4制革废水处理 (6)

4.5食品废水处理 (6)

4.6废水深度处理回用 (6)

5结束语 (7)

参考文献： (7)

纳滤技术在工业废水处理中的应用研究

邸国柱

【摘要】近年来，纳滤技术在工业废水处理中得到了广泛应用和关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了纳滤膜的分离机理，并结合相关实践经验，分别从染料废水以及重金属废水等多个角度，研究了纳滤技术在工业废水处理中的应用，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

【关键词】纳滤技术；工业废水；处理；应用

1前言

作为工业废水处理中的重要技术方法之一，纳滤技术的优势特点不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对纳滤技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化工业废水处理工作的最终整体效果。

2概述

膜过滤技术是一种高效、低能耗和易操作的液体分离技术，同传统的水处理方法相比具有处理效果好、可实现废水的循环利用和对有用物质回收等优点。膜技术一般包括微滤、超滤、纳滤和反渗透，其中纳滤(nanofiltration，NF)是目前国内外膜分离领域研究的热点之一。它是一种介于反渗透与超滤之间的一种压力驱动型膜分离技术，由于其自身独特的性能使它在许多领域具有其它膜技术无法替代的地位，在工业废水处理中得到了广泛的应用，并显示出了广阔的发展前景。

3纳滤膜的分离机理研究

3.1荷正(负)电纳滤膜

荷正(负)电纳滤膜带有正(负)电性。它对中性分子(如葡萄糖等有机分子)的截留是由膜的纳米级微孔的分子筛效应引起，其传质模型主要有摩擦模型、空间位阻-孔道模型、溶解-扩散模型和扩散-细孔流模型等。其截留率与被截留分子的粒径、操作压力、浓度、分子特性等有关。

荷正(负)电纳滤膜对无机离子和带电有机物的分离不仅受被分离物质粒径影响，而且受化学势和电势梯度的影响，传质过程受膜表面电荷与带电分子(离子)间Donnan效应影响很大。离子和膜表面带电荷越高，分离去除率越大。其代表性的传质模型有Donnan平衡模型、固定电荷模型、空间电荷模型、静电位阻模型和杂化模型等。

3.2荷电镶嵌纳滤膜

与荷正(负)电纳滤膜不同，荷电镶嵌纳滤膜同时带有阳离子和阴离子交换基团。在压力及浓度梯度推动下，溶液中的阴、阳离子分别通过荷电镶嵌纳滤膜中各自对应的交换单元通过膜。膜本身对离子的Donnan排斥作用低。

荷电镶嵌纳滤膜的传递机理研究的还不深入，仅有个别非平衡态热力学模型适用。C.Linder等用摩擦模型进行了简单的理论分析，表明荷电镶嵌膜需要较高的离子交换容量，且要求膜尽可能的薄，荷电离子间的距离尽可能的小，才能取得较好的分离效果。

3.3非荷电纳滤膜

非荷电纳滤膜对物质的分离由纳米级微孔的分子筛效应引起，传质模型有摩擦模型、空间位阻-孔道模型等。

4纳滤技术在工业废水处理中的应用探讨

4.1染料废水处理

染料废水污染物浓度高、色度高、无机盐含量高、污染物成分复杂、可生化性差、脱色困难，采用一般的物化、生化法处理很难达标排放，用纳滤膜处理染料废水，不仅处理水可达标排放，而且可回收染料。A.D.Dhale等采用纳滤系统处理COD为3500mg/L、醋酸质量浓度为1200mg/L、色度为80400(美国公共卫生协会标准)的染料废水，处理后COD去除率>97%，脱色率>99%，运行8h后，膜通量达0.017m3/(m2·h)。K.M.Pastagia等进行了纳滤膜处理活性黑和活性红染料混合废水的研究。国内也进行了这方面的研究。这些研究表明，纳滤膜用于染料废水处理是可行的。

4.2重金属废水处理

金属加工、合金生产、电镀等行业在生产过程中排放含有重金属的废水。采用纳滤膜处理重金属废水不仅可以避免对环境的污染，而且可以回收重金属。

A.W.Mohammad等用纳滤膜处理分别按m(Na2SO4)∶m(NiSO4)为1∶4、1∶1、4∶1的比例配成的废水，在0.4MPa压力下，镍的去除率可达93%。在相同压力下，对含有Ni2+(0.724mol/L)、Na+(0.171mol/L)、Cu2+(0.158mol/L)、Zn2+(0.077mol/L)的生产废水进行处理，镍的去除率可达95%。楼永通等采用纳滤膜对电镀含镍废水进行处理，纳滤膜对镍的截留率达97%，镍浓缩10倍，可回收利用。

4.3垃圾渗滤液处理

垃圾渗滤液中溶解性有机物质量浓度为100-3000mg/L，无机物质量浓度为1600-14300mg/L，氨氮质量浓度为300-2000mg/L，处理难度很大。T.A.Peters 用纳滤膜处理垃圾渗滤液，BOD、COD、氨氮、硫酸根去除率分别可达41.6%、95.88%、57%、92.48%。K.Linde等用两种纳滤膜处理垃圾渗滤液，并研究了纳滤膜对不同离子、TOC的截留率及膜通量随操作压力变化情况。