納濾膜分離在鉬酸銨生產(chǎn)中回收利用含鉬酸性廢水試驗
2014-05-12 18:44:59
admin
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據慧聰網(wǎng)2009年9月10日訊 采用納濾膜分離技術(shù)對鉬酸銨生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含鉬酸性廢水進(jìn)行金屬鉬回收和廢水的回收利用試驗現已取得初步的理想效果。以下是這項試驗的一些基本情況：
試驗
試驗所用酸性廢水為鉬酸銨生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的酸性廢水，其pH在2.0～2.5之間，所含金屬離子指標選取2組。
納濾膜系統裝置采用上海某家企業(yè)提供的小型中試設備，設備*高操作壓力可達2.5MPa。膜對液體的pH值要求范圍為2～10。膜為管徑30cm的管式復合納濾膜。
試驗過(guò)程：首先進(jìn)行設備調試、試壓以及水通量測試。將原液經(jīng)過(guò)過(guò)濾器后加入到納濾膜廢水處理系統，試驗一次采用的原液為200L左右，分次加入。系統排空氣后進(jìn)行全循環(huán)，維持系統穩定運行至少5～10min。循環(huán)過(guò)程中維持溫度穩定。每隔數分鐘測水通量的變化，當濃縮到一定倍數后，進(jìn)行加水透析，控制加水透析量，直至達到脫鹽的指標，此時(shí)試驗結束，進(jìn)行設備清洗。
納濾膜的分離原理
納濾過(guò)程之所以具有離子選擇性，是由于在膜上或者膜中有負的帶電基團，它們通過(guò)靜電互相作用，阻礙多價(jià)離子的滲透。根據文獻說(shuō)明，可能的荷電密度為0.5～2.0meq/g。
為此，可用道南效應加以解釋——
ηj=μj＋zj·F·<
式中：ηj——電化學(xué)勢；
μj——化學(xué)勢；
zj——被考查組分的電荷數；
F——每摩爾簡(jiǎn)單荷電組分的電荷量（稱(chēng)為法拉第常數）；
<——相的內電位，并且具有電壓的量綱。
式中的電化學(xué)勢不同于熟知的化學(xué)勢，是由于附加了zjF<項，該項包括了電場(chǎng)對滲透離子的影響。利用此式，可以推導出體系中的離子分布，以計算出納濾膜的分離性能。
結果與討論
?、贊饪s液和透過(guò)液的分析
試驗原液經(jīng)過(guò)納濾系統處理后的濃縮液和透過(guò)液的指標。
試驗數據表明，該系統對原液的濃縮倍數可達6～8倍，對二價(jià)及更高價(jià)態(tài)的金屬離子有很好的截留率。對鉬的截留率高達98%以上，對Cu、Fe、Ca、Mg的截留率都在80～95%之間。對一價(jià)金屬離子有較高的透過(guò)率，K、Na的透過(guò)率達60%以上。通過(guò)納濾系統濃縮后的原液鉬含量大為提高，對后續處理濃縮液提取鉬極為方便。透過(guò)液各種金屬離子指標較低，可以返回鉬酸銨生產(chǎn)過(guò)程回用，達到環(huán)保效果。
?、谶^(guò)程中水通量的變化
在試驗過(guò)程中，隨著(zhù)濃縮倍數的增加，造成膜中液體濃度極差，會(huì )使膜通量逐漸變小。
隨著(zhù)時(shí)間增加及濃縮倍數的提高，膜通量會(huì )逐漸減小。當通量減小到一定值時(shí)，可作為濃縮的界限值。
?、奂铀肝?BR> 試驗中隨著(zhù)濃縮倍數的提高，膜中液體的濃度極差增大，膜通量值有所減小，對膜也有很大影響，甚至堵塞膜，所以為了增加濃縮倍數，可在濃縮階段后期加入適量水透析，提高濃縮的倍數。加入一定量的純水，膜通量值會(huì )有明顯增加，這樣可以增加濃縮倍數。
結論
在本試驗中，采用納濾膜系統處理酸性廢水，試驗結果較為理想。表現在:
?、旁囼炈璨僮鲏毫Σ淮?，在1～1.5MPa之間。且設備占地小，能耗較小，處理時(shí)間短。
?、茲饪s倍數較高，可濃縮至少6倍以上。對鉬和其他高價(jià)金屬有較高的截留率。方便了后續對鉬和其他重金屬離子的回收。
?、峭ㄟ^(guò)膜處理后的透過(guò)液可以返回生產(chǎn)系統回用，減少廢水排放，達到環(huán)保要求。但試驗局限于小型中試，試驗過(guò)程對膜的壽命，膜的保養，膜的清洗等一些主要環(huán)節還未系統研究，所以還有很多工作要做。