重金屬廢水處理反滲透工藝

眾所周知，工業(yè)生產(chǎn)的廢水中含有較多的鉻、鎳、鋅、銅等重金屬，這些重金屬廢水是沒有辦法進行分解和破壞的，唯一的解決辦法就是將其轉移到其他位置或轉變成其他物化狀態(tài)，因此，重金屬廢水處理對于人們的生活和生產(chǎn)來說都是一個較大的難題。

反滲透技術是目前應用較為廣泛的一種污水處理技術，由于反滲透膜的孔徑限制和在滲透壓的作用下，將重金屬離子和溶劑分離開。反滲透技術可以有效去除廢水中溶解的各種鹽類、膠體、微生物等物質，并且去除率能夠控制在97%以上。反滲透膜技應用在重金屬廢水處理中，一方面可以有效的去除廢水中的重金屬，達到保護生態(tài)環(huán)境的目的，另一方面，還可以通過該技術對金屬離子進行回收和再利用，有效降低了重金屬離子的流失率。此外，反滲透技術還具備能耗較小、體積小、無需借助其他添加劑、運行費用較小、操作可控性強、污染性小、適用性強等優(yōu)點。

1、反滲透技術的原理

現(xiàn)階段，對于廢水的處理方法有很多種，總的來說可以分為化學方法、物理方法、生物質法三種。由于重金屬廢水中含有較多游離態(tài)的重金屬離子，再加上這些重金屬離子的化學成分一般都較復雜，因此，反滲透法是一種高效、高質且應用較多的用于重金屬廢水處理方法。

反滲透技術在外界作用力將廢水中的溶劑穿過半透膜進入到另一側，而金屬離子無法穿過半透膜的處理方法。該技術的實施需要滿足以下兩個條件：第一，外界作用力必須高于廢水中的滲透壓；第二，半透膜應同時具備透水性較好和選擇性較多的條件，且其表面微孔的直徑小于1nm，只有這樣才能除去廢水中的離子。

滲透截留機理是反滲透技術的依據(jù)，實現(xiàn)對金屬離子的篩分和排斥。因此，利用反滲透技術處理含有重金屬的廢水時，需要考慮各個離子的價態(tài)，并且不用添加其他藥劑和輔助技術，相較于其他的廢水處理技術設備消耗較低且效率更高。

2、反滲透技術在重金屬廢水處理中的一些應用

2.1 在電鍍廢水處理中的應用

工業(yè)產(chǎn)生的電鍍廢水和金屬漂洗水中含有大量的重金屬離子，如鉻、鉛、鎳等，除此之外還包含較多的氰化物和氯化物。反滲透污水處理技術首先應用在電鍍水上，在處理電鍍水時，采用的是局部滲透或是脫鹽法，從而達到回收廢水中游離的金屬離子的目的。在進行電鍍鎳時，產(chǎn)生的鎳廢水中將會包含很多鎳離子，而鎳對于各種生物都有著極大的危害，因此，有必要處理電鍍水中含有的鎳離子。反滲透技術應用與電鍍水處理已經(jīng)發(fā)展的較為成熟，由于鎳具有較高的經(jīng)濟效益，在處理電鉻水時，一般結合納濾工藝來進行回收鎳。

2.2 在其他重金屬廢水處理中的應用

重金屬廢水除了電鍍水之外，還包括冶煉廢水、采礦廢水及化工生產(chǎn)廢水等。這些重金屬廢水主要含有較多多的金屬銅、鉛、鎳、鉻、鋁等離子。通過對重金屬廢水進行處理，不僅可以降低對生態(tài)環(huán)境的污染，還可以對重金屬進行回收與利用，增加企業(yè)的社會效益與經(jīng)濟效益。相關數(shù)據(jù)表明，反滲透技術在重金屬廢水處理中有著較突出的優(yōu)勢，能夠有效去除廢水中95.89%以上的重金屬離子。因此，反滲透技術對于重金屬廢水的處理效果是非常優(yōu)秀的。

3、在應用反滲透技術處理重金屬廢水需要注意的問題

3.1 對重金屬廢水進行預處理

在選擇反滲透技術進行重金屬廢水處理時，預處理技術能夠有效的延長滲透膜的使用壽命，減少滲透膜更換的頻率而降低生產(chǎn)成本。反滲透技術處理重金屬廢水時，還要看水質是否滿足技術要求，避免滲透膜在處理過程中受到污染，提高反滲透技術對廢水處理的效果?？偠灾?，反滲透技術應用于重金屬廢水處理時，嚴格做好預處理措施，確保水質達到標準，從而有效提升重金屬廢水處理的整體效率。

3.2 科學、合理的選擇反滲透膜

在重金屬廢水處理過程中選擇技術手段時，一方面需要考慮廢水處理的效率與效果，另一方面還要考慮經(jīng)濟成本。利用反滲透技術處理重金屬廢水效果的關鍵是反滲透膜的選擇，市場上出現(xiàn)了很多類型的反滲透膜，其對重金屬的處理能力和產(chǎn)水量等性能方面存在著一定差異。由于廢水中的雜質的種類和濃度的不同，在利用反滲透技術處理時要結合其pH值、離子價態(tài)等性質，科學合理的選擇滲透膜的種類?，F(xiàn)階段，大部分膜相關的企業(yè)都設計了相關的軟件結合待處理水質選擇膜的類型、滲透率等，并且可以科學評估設計方案的準確性、高效性等。

3.3 規(guī)范設置工藝操作參數(shù)

如上所述，反滲透技術處理重金屬廢水時，要結合水質特點合理設置工藝參數(shù)，以提升處理后的出水水質。反滲透裝置操作需要設置的參數(shù)主要包括進水水質的pH值、溫度、壓力等。以卷式反滲透膜處理含有Cu2+的漂洗水為例，發(fā)現(xiàn)膜通量會隨著膜壓降和溫度的提高而提高；當溫度恒定時，溶液的濃度將隨膜壓降的提高而減小。同時，不同種類的膜對pH的要求也不一樣，一般反滲透膜對金屬離子的截留率會隨著pH值得降低而下降，因此，pH值在4～7時得效果是最好得。隨著膜技術得不斷發(fā)展，反滲透膜的可用pH范圍在不斷增加，一般pH使用下限為2。

3.4 定期對膜進行清洗

反滲透裝置在運行一段時間之后，在膜的表面將會隨著時間的變化而沉積泥垢、金屬等各種污染物，沉積在膜表面的物質將會對反滲透裝置的處理性能產(chǎn)生不利影響。為了維持膜的結構與性能，應定期對膜進行維護和維修，如消毒和清理等。在進行化學清理時，需要參考膜的材質與污染物的類型選擇相應的清洗物和清洗方式，在進行清洗時要注意沖洗的方式和力度，在盡可能地降低對膜地破壞的同時降低膜結垢，通過各方面的有效控制來延長膜的使用壽命、提升出水水質、提高產(chǎn)水量。

4、結束語

綜上所述，在利用反滲透技術對重金屬廢水進行處理時，應結合多個方面達到去除大部粉金屬離子的處理結果。反滲透膜技術的廣泛應用不僅有助于降低重金屬離子對于人和動物等生態(tài)結構的破壞，還可以實現(xiàn)對金屬離子的回收再利用，從而提高資源的利用率，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟價值、社會價值、環(huán)境價值、生態(tài)價值。我相信，隨著科學技術的不斷進步，反滲透技術也將會取得較大的發(fā)展，這有利于重金屬廢水處理實現(xiàn)更高效、高質的效果。（來源：濟源市萬洋冶煉（集團）有限公司生產(chǎn)運營部）