膜分离技术是以压力为推动力，依靠膜的选择性进行分离、纯化与浓缩的技术总称.根据膜截留组分粒径大小的不同及膜性能的差异，目前常见的膜分离法主要分为以下几种：微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析等.膜技术作为一门新型的分离技术，具有无相变化、能耗低、占地少、操作方便、运行及维修费用低、系统运行稳定和出水水质好且稳定等优点。近30年来，膜分离技术的应用领域也越来越广泛地渗透到人们生活和生产的各个方面，如环保、化工、电子、轻工、纺织、石油、食品、医药、生物工程、能源工程等.国外有关专家甚至把膜分离技术的发展称为“第三次工业革命”，认为膜分离技术是20世纪末至21世纪中期最有发展前途的高新技术之一。纳滤是介于超滤和反渗透之间的一种膜分离技术，具有纳米级的微孔，并且大多荷电，同时具有筛分效应和道南效应的分离特性。纳滤膜具有以下特点：一是其截留相对分子质量为200～2000;二是纳滤膜对二价及多价离子有较高的截留率.其中，对离子而言，离子价数越高，纳滤膜对其截留率就越高，一般来说，纳滤膜可以让一价离子通过，二价或多价离子会被截留或大部分被截留。反渗透是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程.反渗透膜是分离溶解固体的最有效的方法，可确保废水中的重金属离子高效去除，处理后的水质优良，可以达到排放或回用标准，这个过程是废水中重金属离子回用的一个值得探究的方向。目前反渗透技术已经在地下水、地表水、海水淡化、工业用水处理、废水处理回收和化工分离浓缩等许多领域得到广泛的应用，取得了显著的经济和社会效益.本文采用纳滤膜、反渗透膜分离技术对含锰废水进行试验.实验研究了纳滤膜的操作压力、纯水/浓水比值、浓缩倍数、Mn2+截留率及膜通量之间的关系.验证了纳滤膜、反渗透膜组合工艺处理含锰废水的可行性。

实验装置和实验方法

 

　　由原水箱、增压泵、保安过滤器、高压泵、纳滤膜组件、反渗透膜组件、流量计等组成.试验过程如下：将试验所用废水倒入原水箱，开启增压泵、高压泵，调节一定浓缩比和操作压力，废水经增压泵和高压泵升压后，进入纳滤膜组件，产生的纯水和浓水分别进入纯水箱和浓水箱中.开启反渗透系统高压泵，纳滤产生的纯水进入反渗透膜组件，经反渗透膜处理后，分别进入纯水和浓水箱中。

 

　　分析及测量方法

 

　　本试验废水中主要离子是Mn2+，试验过程中主要测定Mn2+离子的浓度.水中Mn2+的浓度用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AESPlasma1000，北京纳克分析仪器有限公生产司)测定.废水的pH用pH计(P33A1NN型，美国哈希公司)测定。

 

　　结论与建议

 

　　通过以上试验，得出如下结论：

 

　　1)纳滤膜对含Mn2+废水有良好的处理效果，一级纳滤膜对Mn2+离子的平均截留率大于98%.在试验范围内，操作压力对截留率的影响不明显。

 

　　2)提高操作压力，纯水/浓水比值随之上升，纯水流量略有上升，浓水流量下降，膜通量上升。

 

　　2.0MPa下，膜通量可以达到28～32L/(m2·h).3)浓缩倍数随操作压力的升高而升高，当原水Mn2+浓度516.2mg/L，操作压力2.0MPa时，浓缩倍数最高可以达到8.2倍，实现了对Mn2+的浓缩，浓缩液可以进一步综合利用。

 

　　4)采用纳滤+反渗透的组合工艺，经过一级纳滤膜处理后，废水中的Mn2+离子浓度大大降低.将一级纳滤产生的纯水用反渗透膜进一步处理，纯水Mn2+离子浓度均在0.5mg/L以下，可以达标排放。www.gymmscl.com