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反渗透膜能完全除染料色吗

发布时间:2025-06-03 06:58:08

❶ 什么是纳滤

纳滤是一种独特的压力驱动膜分离技术,它介于反渗透超滤之间,以其孔径在纳米级别(nf)而得名。这一技术起源于70年代末,由J.E. Cadotte的NS-300膜研究推动,随后发展迅速,80年代中期开始商品化。纳滤膜主要源自反渗透膜,如Ca、CTA膜、芳族聚酰胺复合膜和磺化聚醚砜膜,但其操作压力相对较低,被称为“低压反渗透”或“疏松反渗透”。

纳滤分离技术的工作原理类似于机械筛分,其关键在于纳滤膜具有电荷特性,这使得它在低压力下仍能高效去除盐分和分离大分子量在数百的物质。它在电子、食品和医药等领域广泛应用,如超纯水制备、果汁浓缩、抗生素纯化、乳清蛋白浓缩,甚至与生化反应器结合等。

相较于超滤或反渗透,纳滤对单价离子和小分子的截留效果较差,但对于二价或多价离子及分子量200至500的有机物有较高的脱除效率。纳滤在水处理中常用于软化、净化,以及分离、分级和浓缩特定物质,如染料、抗生素、多肽和多糖等。在环保和资源回收方面,纳滤技术也被用于废水处理中的有价物质回收,如乳清废液中的低聚糖和亚硫酸钙废液中的糖分回收。

❷ 要脱色该怎么办呢

一、根据色素在不同溶剂中的溶解度差别脱色

1.水提醇沉:可去除小部分水溶性色素。

醇提水沉:可除去大部分脂溶性色素。(也可以两种方法交替使用)

2.酸碱沉淀法:例如当杂质色素是一些黄酮、蒽醌等酚酸性成分时,可调节PH3以下,令其析出。

二、根据色素在在两相溶剂中的分配比不同进行脱色

例如当杂质色素是一些黄酮、蒽醌等酚酸性成分时,可采取调节PH到12以上,用有机溶剂萃取的方法。这时由于色素都以解离形式存在,不宜被萃出。

三、根据色素与有效成分吸附性差别进行脱色

1.物理吸附:(吸附力是分子间力)

(1)极性吸附剂:如硅胶、氧化铝。可去除亲水性色素。

(2)非极性吸附剂:如活性炭,纸浆、滑石粉、硅藻土。可去除亲脂性色素。

活性炭是一种优良的吸附剂,它对色素、细菌、热原等杂质有很强的吸附能力,并且其还有助滤作用。其内部有大量的微孔和空隙,表面积可达200-500m2/g。吸附原理:由于大多数色素具有共扼双键结构,易吸附。

使用方法:冷吸附法,热吸附法,炭层助滤法,柱层析吸附法。

2.化学吸附

(1)例如可用碱性氧化铝去除一些黄酮、蒽醌等酚酸性色素。

(2)离子交换树脂法:例如黄酮、蒽醌等酚酸性色素可以用阴离子交换树脂除去。

3.半化学吸附

聚酰胺与大孔树脂。吸附原理为氢键作用,大孔树脂还有部分范德华力作用。

聚酰胺可通过分子中的酰胺羰基与酚类、黄酮类的酚羟基形成氢键。也可以通过酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪羧酸上的羰基形成氢键。

四、沉淀法除去色素

代表物质:石灰乳。 常用浓度:20%-30%。

脱色原理:石灰乳中钙离子能与部分成分结合成钙螯合物、钙盐沉淀。而沉淀在硫酸作用下,黄酮、蒽醌、酚类、皂苷、部分生物碱与钙离子形成的钙盐可以被分解出来,再溶解到水中。但是鞣质、部分蛋白质、有机酸、极性色素、多糖等不能分解出来。

污水脱色有哪些有效的方法


1、脱色絮凝剂法:
无机絮凝剂和有机阴离子型絮凝剂,是一种集脱色、絮凝、去除COD等于一身的新型有机高分子絮凝剂,此法主要用于染料厂高色度废水的脱色处理,也可以用于纺织、化工、焦化、造纸、印染、漂染、皮革、城市污水、工业污水站等废水的脱色处理,配合其他相关产品使用,效果更佳。
2、活性炭吸附法:
活性炭是一种很细小的炭粒有很大的表面积,能吸附污水中悬浮状态的污染物,这些污染物充满活性炭间的空隙。活性炭粒度越大,纳污能力越强,处理效果越好。对废水中以BOD、COD等综合指标表示的有机物,都有独特的去除能力,是工业废水二级或三级处理的主要方法之一。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
3、气浮工艺脱色法:
通过气浮设备,在废水中释放出来出直径只有40微米的微小气泡,微小气泡与污水中的污染悬浮物结合,形成结合物,这些结合物浮到水面形成浮渣,再清理掉浮渣,从而净化污水。净化后的水质高于达标排放标准,中水回用率也将大幅提高,能够降低企业生产成本。
4、臭氧氧化脱色法:
臭氧是强氧化剂,氧化电位高,有机废水中含有重氮、偶氮或带苯环的环状化合物等发色基团,臭氧的强氧化特性,能够破坏构成发色基团的苯、萘、蒽等环状化合物,从而使废水脱色。臭氧氧化脱色反应迅速,流程比较简单,没有二次污染,但臭氧设备耗电量大,处理成本偏高。
5、反渗透膜脱色法:
利用反渗透膜只能透过溶剂而截留离子物质或小分子物质的选择透过性,以膜两侧静压为推动力,而实现的对液体混合物分离的膜过程。料液以一定流速沿着滤膜的表面流过,大于膜截留分子量的物质分子不透过膜流回料罐,小于膜截留分子量的物质或分子透过膜,形成透析液。

❹ 液膜分离技术的产品应用

1 膜分离技术简介
1.1 膜的定义
膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。
1.2 膜的种类
分离膜包括:反渗透膜(0. 0001~0. 005μm) ,纳滤膜(0. 001~0. 005μm) ,超滤膜(0. 001~0. 1μm) ,微滤膜(0. 1~1μm) 、电渗析膜、渗透气化膜、液体膜、气体分离膜、电极膜等。他们对应不同的分离机理,不同的设备,有不同的应用对象。膜本身可以由聚合物,或无机材料,或液体制成,其结构可以是均质或非均质的,多孔或无孔的,固体的或液体的,荷电的或中性的。膜的厚度可以薄至100μm,厚至几毫米。不同的膜具有不同的微观结构和功能,需要用不同的方法制备。制膜方法一直是膜领域的核心研究课题,也是各公司严格保密的核心技术。
1.3膜分离技术的定义
把上述的膜制成适合工业使用的构型,与驱动设备(压力泵、或电场、或加热器、或真空泵) 、阀门、仪表和管道联成设备。在一定的工艺条件下操作,就可以来分离水溶液或混和气体。透过膜的组分被称为透过流分。这种分离技术被称为膜分离技术。
2膜技术的应用领域
2.1供水
2.1.1高质量饮用水供给
随着水体的污染和人民生活水平提高,人们越来越希望得到高质量的饮用水供给。采用活性炭吸附过滤和超滤结合制取高质量饮用水,设备投资少,制水成本低,是优质饮用水制备的经济有效方法,具有广阔的市场前景。
2.1.2工业供水
自来水和地下水的水质不能满足许多化学工业、电子工业和纺织工业的要求,需要经过净化处理方可以使用,超滤膜技术是净化工业用水的重要技术之一。
2.1.3 医药用水
医药针剂用水是采用多级蒸馏制备的,其工艺繁琐、能耗高、而且质量常常得不到保证。用超滤膜技术除针剂热源和终端水热源,取得很好效果。
2. 2 工艺水的处理(分离、浓缩、分级和纯化)
在各工业生产过程中,往往有分离、浓缩、分级和纯化某种水溶液的需求。传统用的方法是沉淀、过滤、加热、冷冻、蒸馏、萃取和结晶等过程。这些方法表现出流程长、耗能多、物料损失多、设备庞大、效率低、操作繁琐等缺点,以超滤膜技术取代某种传统技术可以获得显著的经济效益。
2.2.1膜技术在制药工业的应用
膜技术广泛应用于生物制备和医药生产中的分离、浓缩和纯化。如血液制备的分离、抗菌素和干扰素的纯化、蛋白质的分级和纯化、中草药剂的除菌和澄清等。发酵是生物制药的主流技术,从发酵液中提取药物,传统工艺是溶剂萃取或加热浓缩,反复使用有机溶剂和酸碱溶液,耗量大,流程长,废水处理任务重。特别是许多药物热敏性强,使传统工艺的实用性多受限制。国际先进的制药生产线,大量采用膜分离技术代替传统的分离、浓缩和纯化工艺。如以膜设备浓缩纯化抗生素、中药汤及中药针剂澄清等。
2.2.2 膜技术在食品领域工业的应用
利用超滤膜技术把发酵液中产品和菌体分离,再采用其它方法精制流程。其优点是:生产效率和产品质量提高;简化了工艺流程;菌体蛋白不含外加杂质,利用价值高,达到资源综合利用。酱油、醋的澄清、果汁澄清和浓缩、乳制品生产、制糖工业都采用了膜技术。
2.2.3 膜技术在各种工业生产中的应用
凡是涉及分子级的浓缩和分离的过程,都有膜技术应用的机会。汽车电泳漆的在线纯化采用超滤膜除去杂质,持续保证涂漆质量;燃料工业泳超滤膜技术分离和浓缩中间体。
2.3 在环境保护和水资源化的应用
膜技术在废水处理、污染防治和水资源综合利用方面得到广泛应用。在许多情况下,不仅处理了废水,还能回收有用物质和能量。
2.3.1各种含油废水及废油的处理
①采油回注水的处理:膜法可以除去在水中的乳化溶解油,提高注入水的质量。
②含油废水的处理:许多工业生产和运输业都产生大量的含油废水,膜滤技术是达标排放最有效的方法。
③废润滑油的纯化:用常规技术加膜分离,可得到很纯的润滑油,适用于汽车等废机油的处理。
④机床切削油的纯化回收:膜法可除去废切削油中的细菌和杂质,处理后回用。
⑤废食用油的纯化处理技术:食用油在连续高温下产生致癌物质,用膜法可将这部分除去。
⑥食用菜籽油的纯化:菜籽油中含有15 %~48 %高含炭量的芥子酸。用膜法可除去,达到标准(芥子酸<5 %) 。
2.3.2 废水的处理及回用
①膜生物反应器处理生活污水回用中水,其占地面积小,设备投资低,处理水质好。
②印刷显影废水的处理及回用,采用膜技术处理可以达标排放,也可回收。
③电镀废水可采用膜技术处理,水回用,污染物回槽利用。
④印染废水采用膜分离可除去有色染料,得到的水回用。牛仔布印染废水可回收靛蓝燃料。
⑤造纸废水用膜可将废水中的木质素、色素等分离出来,净化水可排放或回用。
2.3.3水的淡化技术
①海水淡化技术:应用最新的膜蒸馏技术,最适合和船用发动机热交换器连用,利用废热生产淡水,适合于中、小型渔船远航捕捞使用。
②咸水淡化技术:将天然咸水用膜淡化到应用水质标准。
2. 4气体分离、浓缩技术及其应用
①氧化浓缩:可用膜装置制成安全、简便的医疗和理疗设备,也可用于炼钢吹氧或助燃等工业生产,富氧浓度35 %~80 %。
②氮气浓缩:氮气可用于食品保存、汽车存储、飞机加油、防爆及化学工业,膜设备的氮可浓缩至90 %~98 %。
③二氧化碳、二氧化硫、氢气的分离:当二氧化碳、二氧化硫、氢气分别和其它气体混和在一起时,可用膜将它们分离出来,满足工业的需要。
④氢气的分离和浓缩:在化工产品制造时,往往排出大量氢气,可用膜法将氢气分离出来。
2.5 其它
①膜法保鲜剂:在水果、蛋类外部侵涂一层膜可达保鲜目的。保鲜后,存放期长,外观色泽好。
②制造维生素E 的膜法分离技术:用膜可以从黄豆油中提取VE 的混合物,其抽提剂可循环使用。
液膜分离技术是一项新型高效分离技术,具有在常温下操作,营养成分损失少,设备简单、操作方便、无相变、不产生化学变化、选择性强、分离效率高和节省能源等优点。按照膜孔径的大小,膜分离技术可以进一步细分为微滤、超滤、纳滤、反渗透技术等。目前,膜技术在食品工业中的应用主要有过滤、浓缩、除菌和分离提取功能食品的功能配料等。该项技术已经广泛用于食品工业,现简述如下:
生产果蔬汁
在果蔬汁生产中,GE微滤、GE超滤技术用于澄清过滤;纳滤、反渗透技术用于浓缩。用超滤法澄清果汁时,细菌将与滤渣一起被膜截留,不必加热就可除去混入果汁中的细菌。利用反渗透技术浓缩果蔬汁,可以提高果汁成份的稳定性、减少体积以便运输,并能除去不良物质,改善果蔬汁风味。例如:果蔬汁中的芳香成份在蒸发浓缩过程中几乎全部失去,冷冻脱水法也只能保留大约8%,而用反渗透技术则能保留30~60%。
用于乳品工业
反渗透、超滤技术主要用于乳清蛋白的回收和牛乳的浓缩。目前各国广泛应用超滤法作为回收乳清蛋白的标准技术。
与其他方法相比,利用膜分离技术加工乳品,可以降低能耗,提高产品质量。将反渗透技术用于稀牛奶的浓缩,可生产出品质令人满意的奶酪及甜酸奶。用反渗透技术除去乳牛清中的微量青霉素,大大延长了乳制品的保质期。当采用超滤法浓缩乳清蛋白时,还可同时除去乳糖、灰分等。
生产酒类
利用超滤技术,可以除去酒及酒精饮料中残存的酵母菌、杂菌及胶体物质等,可以改善酒的澄清度,延长保存期,还能使生酒具有熟成味,缩短老熟期。经超滤处理后,酒的风味有所改善,变得清爽可口,而又醇香延绵。目前采用超滤法精制酒和酒精饮料,已在美国、意大利、日本等国得到应用。此法还可避免酒的热杀菌易引起的混浊成分的析出,简化过滤设备。所处理的酒类有葡萄酒、威士忌、烧酒、清酒、黄酒等。
生啤酒的口味虽优于熟啤酒,但不能长期保存,给运输及销售等带来一定的困难。采用超滤技术进行啤酒的精滤和无菌过滤,可以使生啤酒不经低温加热灭菌而能长期保存。
用于豆制品工业
膜技术在豆制品工业中的主要应用是分离和回收蛋白质。生产豆乳时产生的大豆乳清,通常方法只能从中提取60%的蛋白质,利用超滤法浓缩残留蛋白质,能够增加20~30%的豆腐收得率。采用超滤法还可以在浓缩蛋白的同时,去除产生豆膻味和影响豆乳稳定性的低分子物质,提高豆乳质量。
豆制品工业中的乳清处理,对防止水体污染意义重大。大豆乳清中含有多种低分子蛋白质、多糖类、肽、少糖类等物质,采用超滤法可以从大豆乳清中回收浓缩大豆蛋白,以满足人类和畜牧业的需求。此外,还可获得β-淀粉酶产品。
利用膜技术还可以获得大豆异黄酮、大豆寡糖、大豆分离蛋白、寡肽、免疫球蛋白、竹叶黄酮等功能食品的功能配料。

❺ 超滤膜能过滤掉水中的细菌和病毒吗

超滤膜能过滤掉水中的细菌和病毒
超滤膜是一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米版(即权1——20纳米)的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力,就能筛出小于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2~20纳米的颗粒。

细菌的大小因种类而差别很大,球菌大小以直径表示;杆菌、螺菌用长度和宽度表示。螺菌的长度一般以菌体两端的距离计算,但按螺旋的直径和圈数计算才是螺菌的真正长度。测量细菌大小一般用显微镜测微尺,常用的单位是微米(micrometer,μm,1μm=10-3mm)。最小的细菌只有0.2微米,最大的可长达80微米,但最常见的多数细菌为:球菌0.5~1微米,杆菌0.2~1.0×0.7~3微米,螺菌0.3~10×1.0~50微米。
病毒比细菌小得多。直径在20~40纳米之间。大的如痘病毒,大小为200×250-350纳米,与小的细菌相近;小的如口啼疫病毒,直径只有22纳米

❻ 物化法处理印染废水的研究进展


我国是印染纺织第一大国,而印染行业又是工业废水排放大户,据不完全统计,全国印染废水每天排放量为3.0×106~4.0×106t。印染废水具有水量水质变化大、有机污染物含量高、色度深、pH波动大等特点,过去常采用成本较低的生化法处理即可满足较低的排放标准。
1处理印染废水的物理方法
常用的处理印染废水的物理方法主要包括吸附、混凝、膜处理等。通常地,吸附和膜处理技术作为生物处理的深度处理技术;而混凝技术视具体情况可以放在生物处理工段的前面,也可以放在后面。这些技术都可取得较好的效果。不过一般来说此类技术只是对废水中的污染物进行了相间转移,并没有从根本上消除污染,而且相应材料消耗较大,增加了处理成本,限制了大范围的推广应用。
1.1吸附法
当印染废水与多孔性物质混合或通过由其颗粒组成的滤床时,污染物就会进入多孔物质的孔隙内或者是黏附在表面而被除去。吸附法适用于低浓度印染废水,多用于深度处理。应用最多的吸附剂是活性炭,但单独采用活性炭吸附处理印染废水的成本很高。
近些年来研究的重点主要在于寻找开发新型廉价易得的吸附剂,并对其进行改性来提高吸附性能,其种类和主要性能如表1所示。
1.2混凝法
混凝工艺流程简单,操作管理方便。但由于染料品种繁多,单一混凝剂难以适应成分复杂的印染废水,因此开发新型高效无毒混凝剂,对现有药剂进行改性,争取做到一剂多用是目前该技术发展的趋势。
目前常用的絮凝剂包括无机絮凝剂、有机絮凝剂及生物絮凝剂。无机絮凝剂主要有铝盐、铁盐等低分子混凝剂以及聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁等高分子混凝剂。传统的铝盐混凝一直占主导地位,其絮体小、形态稳定,对大部分染料废水处理效果比较理想,但反应较慢,受温度影响较大且有毒性;铁
盐反应快、絮体大、易失稳沉淀,对疏水性染料脱色效率高,但对亲水性染料脱色不理想,投加量不当会使水体呈现黄色,COD去除率低。有人围绕着铁磁性物质展开研究,通过磁种混凝使非磁性污染物获得磁性,实现磁分离来缩短时间。D.Pak等〔1〕将炼钢过程中产生的废渣粉碎(其成分中含有磁性铁氧化物)来处理纺织废水,沉降速度较FeCl3或PAC大10倍,对色度、SS、TOC、COD、总氮和总磷的去除率都较高;贾宏艺等〔2〕利用磁性纳米Fe3O4颗粒的超顺磁特性,在外加磁场的作用下将磁颗粒、亚铁盐及有机物形成的混凝体迅速沉降下来,COD去除率较只投加亚铁盐时高15%。
有机高分子絮凝剂较无机絮凝剂絮凝速度快且稳定,用量少,受共存盐类、pH及温度影响小,产生的残渣也较少,因此应用前景更加广泛。主要品种有聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚胺等,由于合成高分子有毒性,因而天然无毒的高分子絮凝剂如壳聚糖日益受到重视。但壳聚糖只能溶解于弱酸性溶液,溶解度较小,在壳聚糖分子上引入基团对其进行改性,增强壳聚糖的螯合能力已经成为必然趋势。刘运学等〔3〕对比了羧甲基壳聚糖和壳聚糖对某毛巾厂印染废水的混凝处理效果,在相同工艺条件下前者得到的脱色率和COD去除率都优于后者。
近些年生物絮凝剂发展迅猛,其对水中胶体和悬浮物具有絮凝作用,且无二次污染,具有高效、无毒、絮凝对象广泛、脱色效果独特等优点,但是成本较高,技术上还存在一些问题。
1.3膜分离
膜分离技术由于无相变、设备简单、操作方便等优点,迅速发展日趋成熟并已形成工业化规模,但不适宜直接处理印染废水,否则极容易造成严重的膜污染且难以再生;膜分离技术多用于深度处理,降低和去除残存的有机物、色度并脱除无机盐分,分离前段工艺中形成的微生物、絮凝物或是投加的固体催化剂,与其他技术联用的效果极好,出水可以达到回用标准。丛利泽等〔4〕采用混凝沉淀法对COD高达2500mg/L,色度高达10000倍的印染废水进行预处理,后接膜生物反应器与纳滤膜分离系统组合工艺,处理后COD降到30mg/L,NH3-N降到8mg/L,色度为0,其中纳滤膜主要分离色素等生物难降解小分子物质。浙江某公司〔5〕采用超滤-反渗透联用处理印染废水,超滤可去除部分有机物及色度,更主要是去除可能污堵反渗透膜的胶体、细菌、病毒等杂质,延长了反渗透膜的清洗周期和寿命;反渗透可去除98%的盐分,完全去除硬度,同时对COD、色度也具有极高的去除作用,出水完全达到纯水标准。
2化学氧化方法
化学氧化能够使印染废水中的有机染料发生化学反应而被分解,常用的氧化剂包括O2、O3、ClO2、H2O2、新生态MnO2等。这些氧化剂都能与染料发生氧化还原反应,但由于成本高或效率低导致费用昂贵,于是人们纷纷添加催化剂来提高其氧化性能,通过产生氧化活性更高的˙OH来提高其氧化能力。印染废水中染料的颜色来源于染料分子的共扼体系—含不饱和基团—N=N—、C=C、—N=O、C=O、C=S—、—CH=N—等的发色体〔6〕。˙OH的标准氧化电位高达2.8eV,是除元素氟以外最强的氧化剂,能够有效打破共扼体系结构,使之变成无色的有机分子,无选择地将绝大多数有机物彻底氧化成CO2、H2O和其他无机物。
2.1光化学氧化法
光化学氧化印染废水不受盐离子种类、有机物浓度和pH波动的影响,无二次污染,操作条件温和。利用紫外光照射在TiO2的表面产生˙OH进而氧化有机污染物是当前实验室内最主要的方法,但对于色度较高的印染废水由于光透过性较差而使处理效果不够理想。
于是研究重点正在从利用紫外光的光催化氧化向利用可见光的光敏化氧化转变。因为染料本身就是一种光敏化剂,能够被可见光激发向TiO2转移电子,形成的导带电子被水中的氧捕获,进而形成˙O2-和˙OH,这样协助催化剂被间接激发,从而扩大了可利用光的波长范围,甚至可以直接利用太阳光,极大地降低了处理成本。在实验室内采取的措施有:改变光收集装置透镜聚焦〔7〕、复式抛物线集光器〔8〕、镀发光剂〔9〕、联合类Fenton技术〔8-10〕等,这些都得到了良好的处理效果。在突尼斯占地50m2的光敏化氧化工艺中试装置的运行结果表明,太阳光能够去除难降解有机物和色度〔11〕,甚至较实验室内有更高的效率(量子产率达15%),并提高了废水的可生化性,这在阳光充沛的地区具有极大的意义,只是太阳光的光效率过低,使得处理设施占地面积庞大。
2.2电化学氧化法
关于电化学氧化的研究主要集中在对电极的改进上,以提高电极材料的催化性能,提高电流效率降低能耗。温轶等〔12〕以碳纳米管电催化电极做阳极,不锈钢片为阴极分解处理含活性艳红X-3B的模拟印染废水,在酸性条件下当电流密度为20mA/cm2时可以有效电催化氧化有机染料。A.Sakalis等〔13〕以铌/硼掺杂金刚石为阳极来处理4种偶氮染料,与Pt/Ti相比,电耗更低,效率更高,脱色率高达90%。A.Koparal等〔14〕利用硼掺杂金刚石拉西环形阳极在双极滴流塔反应器中处理碱性红29,其分解率达99%,最优的条件下脱色率和COD去除率分别为97.2%和91%,而电流密度仅1mA/cm2。
实际印染废水往往含有大量无机盐类,导电性较强,无需额外投加电解质。研究表明,当废水中含有卤化物时电解效率会提高,其中NaCl影响最大,不仅能降低电耗,利于絮凝,还能在阳极形成ClO-继续氧化。A.Sakalis等〔15〕还发现Na2SO4也有相似效果可生成S2O32-,但效果没有NaCl明显。
另外通过电解产生的O2或是外界提供的O2还可以在阴极上还原产生H2O2,类似与Fenton试剂联用。JunshuiChen等〔16〕将Fe2+换成Co2+,获得了更强的催化能力,对溴邻苯三酚红的分解更加迅速。
电化学方法处理印染废水快速高效,优点众多,但由于价格昂贵,实际应用并不多,目前着重在对微观机理、中间产物及其毒性的研究。
2.3湿式氧化法
湿式氧化法(WAO)是在高温高压条件下,利用溶解的氧气将废水中有机物氧化的方法。该工艺操作条件苛刻,对反应器要求严格,且停留时间较长。旨在降低反应温度和压力的湿式催化氧化技术(CWAO)近年来受到广泛的重视和研究。
如何使反应条件变得更加温和是湿式催化氧化工艺的关键。有人投加H2O2、O3等氧化性物质来降低操作条件,也有人制备高效催化剂尝试在常压较低温度下处理染料溶液。Sung-ChulKim等〔17〕以10gAl-Cu柱状黏土催化H2O2处理1000mg/L的活性蓝19溶液,常压、80℃下,20min内可完全将其去除,还抑制了Cu的溶出。YanLiu等〔18〕在常温常压下向500mg/L的甲基橙模拟染料废水通入空气2.5h,采用Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3作为催化剂,脱色率、COD去除率和TOC去除率分别可达98.09%、97.50%和97.08%;HongzhuMa等〔19〕在常压、35℃、pH=5的条件下,用CuO-MoO3-P2O5催化氧气处理300mg/L的甲基橙溶液,脱色率仅有55%,而在相同条件下亚甲基蓝10min的脱色率就可达99.26%。
2.4Fenton法
Fenton试剂是由H2O2与Fe2+混合组成的氧化体系,H2O2在酸性条件下(一般pH<3.5)被Fe2+或Fe3+催化分解产生高活性的˙OH和˙O2H,同时Fe离子还具有絮凝作用。W.Bae等〔20〕采用Fenton法处理印染纺织废水时发现Fe离子絮凝的效果远大于自由基的氧化作用。此技术去除效率高,易操作,但是酸性的反应环境会造成设备腐蚀,因此在排放前须进行中和处理,且出水中Fe2+排放浓度高。李绍锋等〔21〕采用Fenton试剂对9种活性染料所配水样进行处理,pH在3~5之间,Fenton试剂对9种染料的降解效果均较好,色度去除率达90%以上,COD去除率在40%~80%之间。反应后的UV-VIS吸收光谱区已无N=N双键及芳香结构的特征
吸收,说明染料分子中此部分结构已被Fenton试剂彻底破坏。单独采用Fenton试剂氧化印染废水中的有机物时H2O2的消耗量过大,处理成本高,一般需与其他技术联用。近年来有人在Fenton工艺里引入紫外〔20〕、草酸盐等或是固定催化剂〔22-24〕,可进一步增强其氧化能力、扩大适用的pH范围和抑制Fe的溶出。JiyunFeng等〔25〕把Fe涂在斑脱土上作为光Fenton催化剂氧化偶氮染料OrangeⅡ,脱色率100%,TOC去除率达50%~60%。A.Durán等〔8〕对比了光Fenton技术在投加草酸盐与否时处理活性蓝4溶液的效果,发现前者有助于创造低pH氛围,提高了反应速率,且COD、TOC的去除率都优于后者。
2.5微波诱导催化氧化法
微波是指波长为1mm~1m、频率为300~300000MHz的一种电磁波。在液体中微波能使极性分子高速旋转,产生热效应;许多磁性物质如过渡金属及其化合物、活性炭等对微波有很强的吸收能力,常作为诱导化学反应的催化剂,当受微波辐射时不均匀的表面会产生许多“热点”,其能量比其他部位高得多,诱导产生高能电子辐射、臭氧氧化、紫外光解和非平衡态等离子体等多种反应,可以产生高温并形成活性氧化物质,从而使有机物直接分解或将大分子有机物转变成小分子有机物。
张国宇等〔26〕以颗粒活性炭为催化剂微波诱导氧化雅格素红BF-3B150%染料废水,较单独使用微波氧化和活性炭吸附两者时都具有明显的优越性,最优条件下色度和COD去除率分别为99.6%、96.8%。微波辐射能有效解吸活性炭表面的有机物,使活性炭再生并有利于有机物的消解和回收再利用。但是活性炭的机械强度较差,微波、高温及水力扰动都会使其结构受到破坏甚至破碎,从而影响了其催化活性和寿命。近些年来所使用的催化剂逐渐转到金属及其化合物,例如张惠灵等〔27〕用CuO/γ-Al2O3替换活性炭,效果明显,当掺杂CeO2后脱色率又提高30%,还延长了催化剂的使用寿命;洪光等〔28〕以改性氧化铝诱导微波氧化处理雅格素蓝BF-BR染料,催化活性和使用寿命均优于颗粒活性炭。
2.6超声催化氧化法
超声处理效果不受溶液色度影响,并可能实现完全褪色和100%矿化。超声空化能在液体中产生局部高温高压、高剪切力,诱使水分子及染料分子裂解产生˙OH自由基,另外溶解在溶液中的N2和O2也可以发生自由基裂解反应产生˙N和˙O自由基,进一步引发各种反应,使水中有机物矿化成无机物或转换成易生物降解的小分子化合物,还有可能促进絮凝。由于超声波产生的自由基浓度有限,能量转化率低,效果并不理想〔29〕,目前多使用催化剂〔30〕或者与其他氧化技术联用来提高效率。A.Maezawa等〔31〕发现超声提高了光催化分解酸性橙52的效率和TOC的去除率,并且不受Cl-的影响,可能是超声波增加了催化剂的表面积,提高了传质速度,同时在催化剂表面生成的H2O2有利于产生˙OH。Ki-TaekByun等〔32〕在多泡声致发光条件下30min内去除亚甲基蓝,较普通TiO2催化UV快得多,但同时证实了微气泡在崩溃瞬间发出的光对染料的氧化几乎不起作用。JianhuiSun等〔33〕研究表明超声可以显著增加低Fe2+浓度的Fenton试剂氧化酸性黑1的能力,最适条件下30min去除率达到98.83%,避免了普通Fenton含铁污泥的问题。G.Tezcanli-Güyer等〔34〕发现超声对O3和UV有催化作用,可以提高O3的传质,同时在催化剂表面生成的H2O2有利于产生˙OH,当3种方法协同作用时,酸性红7的分解速率大大提高。
符德学等〔35〕采用超声协同钛铁双阳极电解体系氧化含有碱性湖蓝5B的印染度水,集超声空化、阳极催化氧化、电生自由基氧化和电絮凝等技术于一体,COD去除率达到90.2%,脱色率达到98.3%。
3结束语
上述方法用来处理印染废水各有优劣,物理法总体上处理成本较高,其中的吸附法和膜分离技术适合于作为深度处理技术;化学氧化处理效率高、二次污染较少,越来越受到青睐,但直接用于生产则费用昂贵,这限制了这些高效技术的实际应用。比较有效的处理工艺是将化学氧化技术与生化技术结合,充分发挥各自的优势,通过物化处理减少印染废水的生物毒性,提高可生化性,再采用处理成本较低的生化法进一步处理。吸附法和膜分离技术作为出水要求严格的工艺或回用水技术较为合适。
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❼ 陶氏反渗透膜BW30-400IG与其他品牌的反渗透膜相比有什么优势和特色

陶氏BW30-400IG 反渗透膜特点

1.低压力,高水通量。

2.膜表面为强负电荷。

3.抗氯氧化专性能很属强。

4.特殊处理的膜表面复合层,可耐细菌侵蚀。

5.优化的膜结构,稳定性高。

6.耐自由氯氧化性能强。可长时期处理含自由氯水质进水并可使用次氯酸钠等含氯化学药品清洗,能长期保持膜性能不变。

7.膜表面有聚合复合物表层,抗细菌侵蚀能力强;

8.可靠性高,适用范围广泛,如可用于活性染料的脱盐浓缩等。


陶氏BW30-400/34i反渗透膜有什么优势?

1.陶氏BW30-400/34i反渗透膜能在极低的操作压力条件下达到和常规低压膜同样的高水通量和高脱盐率。其运行压力约为常规低压复合膜运行压力的2/3,脱盐率可达99.2%以上。因为操作压力低,产水量高,脱盐率高,所以经济效益明显。

2.由于其对低污染技术的使用,可以大大减少由频繁的膜清洗而带来的化学药剂和运行成本。

陶氏公司的反渗透膜元件为当今水处理市场提供了低压、高脱盐率和脱硬度各项性能完美结合的创新技术。

❽ 医用反渗透纯水机用在哪些地方

预处理

包括:原水池、原水泵、多介质过滤器、软化器等。

主要解决以下问题:

1、防止有机物污染;

2、防止胶体物及悬浮固体微粒堵塞;

3、防止氧化性物质对膜的氧化破坏;这样可保证反渗透装置稳定运行以及正常的使用寿命。

4、防止反渗透膜面结垢CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁、铝氧化物等在膜面沉积

生产用超纯水

半导体,电镀厂用水,实验室以及医疗用水,染料用水,光学制造用水,饮料,食品,电子,五金,医药,化工等需要纯水及超纯水企业反渗透设备适用于食品、饮料、化工、电子等行业的水处理设备,也可作为社区、工业区、油田等净水屋的核心设备。反渗透是当今世界上较为先进和较为节能有效的膜分离技术。它主要利用半渗透膜的渗透原理,通过一定的方式给它施加一种压力,反于自然渗透方向的力,使浓溶液中的水向稀溶液中渗透,这种方式称为反渗透。由反渗透元件组成的装置为反渗透装置。由于反渗透膜的膜孔径非常小因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。系统具有水质好、耗能低、工艺简单、操作简便等特点。反渗透纯净水处理系统一般包括预处理系统、反渗透装置、后处理系统、清洗系统和电气控制系统等。
反渗透设备是利用压力差为动力的膜分离过滤技术,减少水中含有的杂质和盐的水处理设备。反渗透设备是将原水经过过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压,利用孔径为1/10000μm(相当于大肠杆菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反渗透膜(RO膜),使较高浓度的水变为低浓度水,同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质,从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准,产出至清至纯的水。
渗透设备利用反渗透膜两侧的压力不同,通过两侧的压力为动力,使得原水通过膜,盐的浓度低的会向浓度高的盐方向渗透,能够达到的平衡状态下,就是液体的渗透压。当含有的盐水一侧的压力对于另一侧的渗透压力时候,就会发生反方向的流动,就产生了反渗透过程。反渗透设备可应用于人们的生产、生活中,涉及以下行业:宾馆、楼宇、社区机场房产物业的水质净化;海水、苦咸水制取生活用水及饮用水;制取饮料(含酒类)行业的饮用纯净水、蒸馏水、矿泉水,酒类水和勾兑用纯水;反渗透设备可用生活、医院、制革、印染、造纸工业废水及渗沥液的处理;制取电子工业生产如显像管玻壳、显像管、液晶显示器、线路板、计算机硬盘、集成电路芯片、单晶硅半导体等工艺所需的纯水、高纯水;制取电镀工艺用去离子水;电池(蓄电池)生产工艺的纯水;汽车、家用电器、建材产品、表面涂装、清洗沌水;镀膜玻璃用纯水;纺织印染工艺所需的除硬除盐水;反渗透设备可用于制取热力、火力发电锅炉,厂矿企业中、低压锅炉给水所需软化水、除盐纯水;石油化工业如化工反应冷却水;化学药剂、化肥及化工、化妆品制造过程用工艺纯水;反渗透设备可用于线路板、电镀、电子工业废水处理及回用;制取医药工业所需的医用大输液、注射剂、药剂、生化制品纯水、医用无菌水及人工肾透析用纯水等。

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