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超滤反渗透技术处理重金属废水试验研究
易歆竹
· 25 -
（西南交通大学，四川成都610000）
摘要：利用超滤反渗遗工艺深度处理汽车工业污水。设计进水流量约为200L/h，设计出水流量为20L/h。采用两套超滤反渗造双膜分别进行虚拟污水试验，将结果进行对比
关键词：超滤反渗造；汽车工业废水；重金属废水；污水回用
1概述
因为发展和越来越增长的水量需求，水资源短缺已然是一个全世界共同的间题。中国人口众多，导致我国人均水资源占有量非常低，为世界上13个最缺水的国家之一。要开辟新的水源是一件非常困难的事，因此，水资源再利用就在水资源短缺的今天扮演着非常重要的角色
汽车工业是水资源消耗较大的行业之一，而目前国内汽车行业中的循环水冷却塔仍基本使用自来水作为补充水源，汽车工业用水量耗费较大，这样更加剧了水资源的供需矛盾。汽车行业是用水大户，采用汽车废水深度处理可以实现分质供水，可以在最大程度达到节水的目的。目前国内外许多汽车企业都开始采用先进的反渗透(RO)与其他膜法的集成工艺(简称双膜工艺)进行脱盐深度处理。汽车废水含有第一类污染物PbNi等重金属离子，CODcr值高，若不要善处理，会对环境产生严重污染。通过对某汽车企业污水处理站的出水各项指标的分析，采用超滤反渗透双膜法对汽车废水进行中水回用试验研究。
本论文既是围绕目前我国的工业水重复利用率低的间题，针对成都龙泉驿工业园区生产实际，进行系统的水质分析和深度处理及回用研究设计，并制造了一套超滤一反渗遗膜处理设备，对该区产生的汽车工业污水尾水进行分析。在实验室配制虚拟污水，针对特征污染物课、锌、铅进行装置处理效果的试验研究，
双膜法污水回用深度处理技术目前已经得到了水处理业界的普追认同，但由于污水成分复杂、水质水量波动大，最重要的是成本高昂。因此本论文针对这一间题，采用进口双膜和国产双膜进行对比试验，国产双膜是否可以达到和进口双膜一样的处理效果
2试验内客
实验装置设计进水流量约为200L/h，设计出水流量为20L/h。进口超滤膜选用海德能公司超滤膜，型号为HUF-90；进口反渗透膜选用超滤膜，型号为AQU-90；国产反渗透膜选用汇通反渗透膜，型号为 ULP214021.
设计进水水质见表1。
在100L的水箱中加满自来水后,用H,SO,和NaOH调整水中pH 值，分别为4.4.5、5,5.5.6、6.5、7,7.5,8、8.5、9,9.5,10。然后在水中加人 0.1gNiS04.0.5gZnCl，和0.1gPbNO。充分搅拌后将进水管放入水箱中，开启超滤反渗透装置开始运行。在装置运行过程中，分别对采样口1、采样口2、采样口3、采样口4、采样口5、采样口6进行取样，并用原子吸收分光光度计测出6个取样口的重金属含量。
3试验结果与分析
3.1对课离子的处理效果差异。国产超滤膜的进水中的重金属高离子 Ni在1.3998mg/L~1.7634mg/L上下浮动，超滤出水的Ni离子含量在 1.0496mg/L~1.7391mg/L之间。平均进水Ni离子含量为1.5127mg/L，平均出水Ni离子含量为1.3703mg/L；国产超滤膜对Ni离子的总截留率在9.55%左右；进口超滤膜对Ni离子的总截留率为11.70%。
国产反渗透膜的进水中的重金属离子Ni在0.9847mg/L~ 1.4790mg/L上下浮动，反渗透出水的Ni高离子含量已经不能被原子吸收分光光度计检测出。平均进水Ni离子含量为12281mg/L;国产反渗透膜和进口反渗透膜对Ni离子的平均截留率均可达到99.99%
国产超滤膜与进口超滤膜一样，均对Ni离子的处理效果非常有限，截留率均低于30%。两种膜在pH值为8-8.5时都有良好的处理效果。
国产反渗透膜和进口反渗透膜一样，均对Ni离子有着非常出色的
废水类房设计进水水质
表1设计进水水质
总镶(mg/) 10
(ng/l) 5.0
总铅(mg/l) 1.0
3.2对锌离子的处理效果差异。国产超滤膜的进水中的重金属离子 Zn在2.9074mg/L~3.3827mg/L上下浮动，超滤出水的Zn离子含量在 2.4502mg/L=3.2012mg/L之间。平均进水Zn高子含量为3.1193mg/L, 平均出水Zn离子含量为2.8650mg/L；国产超滤膜对Zn离子的总截留率在8.19%左右；进日超滤膜对Zn离子的总截留率为4.19%
国产反渗透膜的进水中的重金属离子Zn在2.1274mg/L~ 3.2334mg/L上下浮动，反渗透出水的Zn离子含量在0.0475mg/L~ 0.2115mg/L之间。平均进水Zn离子含量为2.8176mg/L,平均出水Zn离子含量为0.1189mg/L;国产反渗透膜对Zn离子的截留率在99.96%左右：进口反渗透膜对Zn离子的平均截留率为96.92%，
国产超滤膜在pH较低时对Zn离子的处理效果较好。相反，进口超滤膜是在pH较高是对Zn离子的处理效果较好。但总去除率均不理想，只能作为反渗透的预处理，处理效果几乎可以忽略不计。
相对于进口反渗透膜来说，国产反渗遗膜对Zn离子的截留率更高，也更为稳定。国产反渗透膜对Zn离子可以达到接近100%的截留
33对铅离子的处理效果差异。国产超滤膜的进水中的重金属离子 Pb在0.5713mg/L~1.1273mg/L上下浮动，整体上进水中Pb离子含量值有所降低，超滤出水的Pb离子含量在0.2834mg/L~0.7315mg/L之间。平均进水Pb离子含量为0.8718mg/L，平均出水Pb离子含量为 0.4886mg/L国产超滤膜对Pb离子的总截留率在44.35%左右。
国产反渗透膜的进水中的重金属离子Ph在0.0934mg/L 06787mg/L上下浮动，反渗透出水的Pb离子含量已经不能被原子吸收分光光度计检测出。平均进水Pb离子含量为0.3101mg/L；国产反渗透膜对Pb离子的去除率高达99.99%
进口超滤膜对Pb离子的平均截留率高达61.83%，进口超滤膜对 Pb的截留率明显高于国产超滤膜的截留率
由试验结果可知，整个国产试验装置对Pb离子的总的去除率 99.99%，进口试验装置对Pb离子的总去除率为99.98%，相差甚小，可以成为节约成本有效的替代。其中进口超滤膜在对P离子的处理能力上表现的更为出色
结束语
根据试验数据得出的温度及pH值对重金属离子Ni、Zn、Pb截留率的影响，该试验装置对Ni、Zn、Pb离子的去除最佳温度均约为25℃，最佳pH值为6~7。
进口超滤反渗透膜装置对重金属离子Ni.Zn、Pb的平均去除率分别为99.99%、96.02%99.96%：国产超滤反渗透膜对重金属离子Ni.Zn， Pb的平均去除率分别为99.99%，96.17%、99.96%。
通过对进口超滤膜反渗透膜及国产超滤膜反渗透膜的对比试验可知，他们对汽车工业污水的深度处理效果几乎没有差别。但由于国产膜的膜成本比进口膜要低许多，因此，国产膜具有更好的经济性效益。
参考文献
[]安鼎年,张像贞.污水回用技术图内外现状及选景发展J中国环保产业,2003,3:3437.
[2]恬马照恺.中水回用在汽车工程中的应用装备机械,2008.38(2)：
截留率，截留率接近100%。反渗透出水都可以达到不能被原子吸收分
25.
光光度计检测出的效果。