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反滲透膜能完全除染料色嗎

發布時間:2025-06-03 06:58:08

❶ 什麼是納濾

納濾是一種獨特的壓力驅動膜分離技術,它介於反滲透超濾之間,以其孔徑在納米級別(nf)而得名。這一技術起源於70年代末,由J.E. Cadotte的NS-300膜研究推動,隨後發展迅速,80年代中期開始商品化。納濾膜主要源自反滲透膜,如Ca、CTA膜、芳族聚醯胺復合膜和磺化聚醚碸膜,但其操作壓力相對較低,被稱為「低壓反滲透」或「疏鬆反滲透」。

納濾分離技術的工作原理類似於機械篩分,其關鍵在於納濾膜具有電荷特性,這使得它在低壓力下仍能高效去除鹽分和分離大分子量在數百的物質。它在電子、食品和醫葯等領域廣泛應用,如超純水制備、果汁濃縮、抗生素純化、乳清蛋白濃縮,甚至與生化反應器結合等。

相較於超濾或反滲透,納濾對單價離子和小分子的截留效果較差,但對於二價或多價離子及分子量200至500的有機物有較高的脫除效率。納濾在水處理中常用於軟化、凈化,以及分離、分級和濃縮特定物質,如染料、抗生素、多肽和多糖等。在環保和資源回收方面,納濾技術也被用於廢水處理中的有價物質回收,如乳清廢液中的低聚糖和亞硫酸鈣廢液中的糖分回收。

❷ 要脫色該怎麼辦呢

一、根據色素在不同溶劑中的溶解度差別脫色

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。(也可以兩種方法交替使用)

2.酸鹼沉澱法:例如當雜質色素是一些黃酮、蒽醌等酚酸性成分時,可調節PH3以下,令其析出。

二、根據色素在在兩相溶劑中的分配比不同進行脫色

例如當雜質色素是一些黃酮、蒽醌等酚酸性成分時,可採取調節PH到12以上,用有機溶劑萃取的方法。這時由於色素都以解離形式存在,不宜被萃出。

三、根據色素與有效成分吸附性差別進行脫色

1.物理吸附:(吸附力是分子間力)

(1)極性吸附劑:如硅膠、氧化鋁。可去除親水性色素。

(2)非極性吸附劑:如活性炭,紙漿、滑石粉、硅藻土。可去除親脂性色素。

活性炭是一種優良的吸附劑,它對色素、細菌、熱原等雜質有很強的吸附能力,並且其還有助濾作用。其內部有大量的微孔和空隙,表面積可達200-500m2/g。吸附原理:由於大多數色素具有共扼雙鍵結構,易吸附。

使用方法:冷吸附法,熱吸附法,炭層助濾法,柱層析吸附法。

2.化學吸附

(1)例如可用鹼性氧化鋁去除一些黃酮、蒽醌等酚酸性色素。

(2)離子交換樹脂法:例如黃酮、蒽醌等酚酸性色素可以用陰離子交換樹脂除去。

3.半化學吸附

聚醯胺與大孔樹脂。吸附原理為氫鍵作用,大孔樹脂還有部分范德華力作用。

聚醯胺可通過分子中的醯胺羰基與酚類、黃酮類的酚羥基形成氫鍵。也可以通過醯胺鍵上的游離胺基與醌類、脂肪羧酸上的羰基形成氫鍵。

四、沉澱法除去色素

代表物質:石灰乳。 常用濃度:20%-30%。

脫色原理:石灰乳中鈣離子能與部分成分結合成鈣螯合物、鈣鹽沉澱。而沉澱在硫酸作用下,黃酮、蒽醌、酚類、皂苷、部分生物鹼與鈣離子形成的鈣鹽可以被分解出來,再溶解到水中。但是鞣質、部分蛋白質、有機酸、極性色素、多糖等不能分解出來。

污水脫色有哪些有效的方法


1、脫色絮凝劑法:
無機絮凝劑和有機陰離子型絮凝劑,是一種集脫色、絮凝、去除COD等於一身的新型有機高分子絮凝劑,此法主要用於染料廠高色度廢水的脫色處理,也可以用於紡織、化工、焦化、造紙、印染、漂染、皮革、城市污水、工業污水站等廢水的脫色處理,配合其他相關產品使用,效果更佳。
2、活性炭吸附法:
活性炭是一種很細小的炭粒有很大的表面積,能吸附污水中懸浮狀態的污染物,這些污染物充滿活性炭間的空隙。活性炭粒度越大,納污能力越強,處理效果越好。對廢水中以BOD、COD等綜合指標表示的有機物,都有獨特的去除能力,是工業廢水二級或三級處理的主要方法之一。具體聯系污水寶或參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
3、氣浮工藝脫色法:
通過氣浮設備,在廢水中釋放出來出直徑只有40微米的微小氣泡,微小氣泡與污水中的污染懸浮物結合,形成結合物,這些結合物浮到水面形成浮渣,再清理掉浮渣,從而凈化污水。凈化後的水質高於達標排放標准,中水回用率也將大幅提高,能夠降低企業生產成本。
4、臭氧氧化脫色法:
臭氧是強氧化劑,氧化電位高,有機廢水中含有重氮、偶氮或帶苯環的環狀化合物等發色基團,臭氧的強氧化特性,能夠破壞構成發色基團的苯、萘、蒽等環狀化合物,從而使廢水脫色。臭氧氧化脫色反應迅速,流程比較簡單,沒有二次污染,但臭氧設備耗電量大,處理成本偏高。
5、反滲透膜脫色法:
利用反滲透膜只能透過溶劑而截留離子物質或小分子物質的選擇透過性,以膜兩側靜壓為推動力,而實現的對液體混合物分離的膜過程。料液以一定流速沿著濾膜的表面流過,大於膜截留分子量的物質分子不透過膜流回料罐,小於膜截留分子量的物質或分子透過膜,形成透析液。

❹ 液膜分離技術的產品應用

1 膜分離技術簡介
1.1 膜的定義
膜是一種起分子級分離過濾作用的介質,當溶液或混和氣體與膜接觸時,在壓力下,或電場作用下,或溫差作用下,某些物質可以透過膜,而另些物質則被選擇性的攔截,從而使溶液中不同組分,或混和氣體的不同組分被分離,這種分離是分子級的分離。
1.2 膜的種類
分離膜包括:反滲透膜(0. 0001~0. 005μm) ,納濾膜(0. 001~0. 005μm) ,超濾膜(0. 001~0. 1μm) ,微濾膜(0. 1~1μm) 、電滲析膜、滲透氣化膜、液體膜、氣體分離膜、電極膜等。他們對應不同的分離機理,不同的設備,有不同的應用對象。膜本身可以由聚合物,或無機材料,或液體製成,其結構可以是均質或非均質的,多孔或無孔的,固體的或液體的,荷電的或中性的。膜的厚度可以薄至100μm,厚至幾毫米。不同的膜具有不同的微觀結構和功能,需要用不同的方法制備。制膜方法一直是膜領域的核心研究課題,也是各公司嚴格保密的核心技術。
1.3膜分離技術的定義
把上述的膜製成適合工業使用的構型,與驅動設備(壓力泵、或電場、或加熱器、或真空泵) 、閥門、儀表和管道聯成設備。在一定的工藝條件下操作,就可以來分離水溶液或混和氣體。透過膜的組分被稱為透過流分。這種分離技術被稱為膜分離技術。
2膜技術的應用領域
2.1供水
2.1.1高質量飲用水供給
隨著水體的污染和人民生活水平提高,人們越來越希望得到高質量的飲用水供給。採用活性炭吸附過濾和超濾結合製取高質量飲用水,設備投資少,制水成本低,是優質飲用水制備的經濟有效方法,具有廣闊的市場前景。
2.1.2工業供水
自來水和地下水的水質不能滿足許多化學工業、電子工業和紡織工業的要求,需要經過凈化處理方可以使用,超濾膜技術是凈化工業用水的重要技術之一。
2.1.3 醫葯用水
醫葯針劑用水是採用多級蒸餾制備的,其工藝繁瑣、能耗高、而且質量常常得不到保證。用超濾膜技術除針劑熱源和終端水熱源,取得很好效果。
2. 2 工藝水的處理(分離、濃縮、分級和純化)
在各工業生產過程中,往往有分離、濃縮、分級和純化某種水溶液的需求。傳統用的方法是沉澱、過濾、加熱、冷凍、蒸餾、萃取和結晶等過程。這些方法表現出流程長、耗能多、物料損失多、設備龐大、效率低、操作繁瑣等缺點,以超濾膜技術取代某種傳統技術可以獲得顯著的經濟效益。
2.2.1膜技術在制葯工業的應用
膜技術廣泛應用於生物制備和醫葯生產中的分離、濃縮和純化。如血液制備的分離、抗菌素和干擾素的純化、蛋白質的分級和純化、中草葯劑的除菌和澄清等。發酵是生物制葯的主流技術,從發酵液中提取葯物,傳統工藝是溶劑萃取或加熱濃縮,反復使用有機溶劑和酸鹼溶液,耗量大,流程長,廢水處理任務重。特別是許多葯物熱敏性強,使傳統工藝的實用性多受限制。國際先進的制葯生產線,大量採用膜分離技術代替傳統的分離、濃縮和純化工藝。如以膜設備濃縮純化抗生素、中葯湯及中葯針劑澄清等。
2.2.2 膜技術在食品領域工業的應用
利用超濾膜技術把發酵液中產品和菌體分離,再採用其它方法精製流程。其優點是:生產效率和產品質量提高;簡化了工藝流程;菌體蛋白不含外加雜質,利用價值高,達到資源綜合利用。醬油、醋的澄清、果汁澄清和濃縮、乳製品生產、製糖工業都採用了膜技術。
2.2.3 膜技術在各種工業生產中的應用
凡是涉及分子級的濃縮和分離的過程,都有膜技術應用的機會。汽車電泳漆的在線純化採用超濾膜除去雜質,持續保證塗漆質量;燃料工業泳超濾膜技術分離和濃縮中間體。
2.3 在環境保護和水資源化的應用
膜技術在廢水處理、污染防治和水資源綜合利用方面得到廣泛應用。在許多情況下,不僅處理了廢水,還能回收有用物質和能量。
2.3.1各種含油廢水及廢油的處理
①採油回注水的處理:膜法可以除去在水中的乳化溶解油,提高注入水的質量。
②含油廢水的處理:許多工業生產和運輸業都產生大量的含油廢水,膜濾技術是達標排放最有效的方法。
③廢潤滑油的純化:用常規技術加膜分離,可得到很純的潤滑油,適用於汽車等廢機油的處理。
④機床切削油的純化回收:膜法可除去廢切削油中的細菌和雜質,處理後回用。
⑤廢食用油的純化處理技術:食用油在連續高溫下產生致癌物質,用膜法可將這部分除去。
⑥食用菜籽油的純化:菜籽油中含有15 %~48 %高含炭量的芥子酸。用膜法可除去,達到標准(芥子酸<5 %) 。
2.3.2 廢水的處理及回用
①膜生物反應器處理生活污水回用中水,其佔地面積小,設備投資低,處理水質好。
②印刷顯影廢水的處理及回用,採用膜技術處理可以達標排放,也可回收。
③電鍍廢水可採用膜技術處理,水回用,污染物回槽利用。
④印染廢水採用膜分離可除去有色染料,得到的水回用。牛仔布印染廢水可回收靛藍燃料。
⑤造紙廢水用膜可將廢水中的木質素、色素等分離出來,凈化水可排放或回用。
2.3.3水的淡化技術
①海水淡化技術:應用最新的膜蒸餾技術,最適合和船用發動機熱交換器連用,利用廢熱生產淡水,適合於中、小型漁船遠航捕撈使用。
②鹹水淡化技術:將天然鹹水用膜淡化到應用水質標准。
2. 4氣體分離、濃縮技術及其應用
①氧化濃縮:可用膜裝置製成安全、簡便的醫療和理療設備,也可用於煉鋼吹氧或助燃等工業生產,富氧濃度35 %~80 %。
②氮氣濃縮:氮氣可用於食品保存、汽車存儲、飛機加油、防爆及化學工業,膜設備的氮可濃縮至90 %~98 %。
③二氧化碳、二氧化硫、氫氣的分離:當二氧化碳、二氧化硫、氫氣分別和其它氣體混和在一起時,可用膜將它們分離出來,滿足工業的需要。
④氫氣的分離和濃縮:在化工產品製造時,往往排出大量氫氣,可用膜法將氫氣分離出來。
2.5 其它
①膜法保鮮劑:在水果、蛋類外部侵塗一層膜可達保鮮目的。保鮮後,存放期長,外觀色澤好。
②製造維生素E 的膜法分離技術:用膜可以從黃豆油中提取VE 的混合物,其抽提劑可循環使用。
液膜分離技術是一項新型高效分離技術,具有在常溫下操作,營養成分損失少,設備簡單、操作方便、無相變、不產生化學變化、選擇性強、分離效率高和節省能源等優點。按照膜孔徑的大小,膜分離技術可以進一步細分為微濾、超濾、納濾、反滲透技術等。目前,膜技術在食品工業中的應用主要有過濾、濃縮、除菌和分離提取功能食品的功能配料等。該項技術已經廣泛用於食品工業,現簡述如下:
生產果蔬汁
在果蔬汁生產中,GE微濾、GE超濾技術用於澄清過濾;納濾、反滲透技術用於濃縮。用超濾法澄清果汁時,細菌將與濾渣一起被膜截留,不必加熱就可除去混入果汁中的細菌。利用反滲透技術濃縮果蔬汁,可以提高果汁成份的穩定性、減少體積以便運輸,並能除去不良物質,改善果蔬汁風味。例如:果蔬汁中的芳香成份在蒸發濃縮過程中幾乎全部失去,冷凍脫水法也只能保留大約8%,而用反滲透技術則能保留30~60%。
用於乳品工業
反滲透、超濾技術主要用於乳清蛋白的回收和牛乳的濃縮。目前各國廣泛應用超濾法作為回收乳清蛋白的標准技術。
與其他方法相比,利用膜分離技術加工乳品,可以降低能耗,提高產品質量。將反滲透技術用於稀牛奶的濃縮,可生產出品質令人滿意的乳酪及甜酸奶。用反滲透技術除去乳牛清中的微量青黴素,大大延長了乳製品的保質期。當採用超濾法濃縮乳清蛋白時,還可同時除去乳糖、灰分等。
生產酒類
利用超濾技術,可以除去酒及酒精飲料中殘存的酵母菌、雜菌及膠體物質等,可以改善酒的澄清度,延長保存期,還能使生酒具有熟成味,縮短老熟期。經超濾處理後,酒的風味有所改善,變得清爽可口,而又醇香延綿。目前採用超濾法精製酒和酒精飲料,已在美國、義大利、日本等國得到應用。此法還可避免酒的熱殺菌易引起的混濁成分的析出,簡化過濾設備。所處理的酒類有葡萄酒、威士忌、燒酒、清酒、黃酒等。
生啤酒的口味雖優於熟啤酒,但不能長期保存,給運輸及銷售等帶來一定的困難。採用超濾技術進行啤酒的精濾和無菌過濾,可以使生啤酒不經低溫加熱滅菌而能長期保存。
用於豆製品工業
膜技術在豆製品工業中的主要應用是分離和回收蛋白質。生產豆乳時產生的大豆乳清,通常方法只能從中提取60%的蛋白質,利用超濾法濃縮殘留蛋白質,能夠增加20~30%的豆腐收得率。採用超濾法還可以在濃縮蛋白的同時,去除產生豆膻味和影響豆乳穩定性的低分子物質,提高豆乳質量。
豆製品工業中的乳清處理,對防止水體污染意義重大。大豆乳清中含有多種低分子蛋白質、多糖類、肽、少糖類等物質,採用超濾法可以從大豆乳清中回收濃縮大豆蛋白,以滿足人類和畜牧業的需求。此外,還可獲得β-澱粉酶產品。
利用膜技術還可以獲得大豆異黃酮、大豆寡糖、大豆分離蛋白、寡肽、免疫球蛋白、竹葉黃酮等功能食品的功能配料。

❺ 超濾膜能過濾掉水中的細菌和病毒嗎

超濾膜能過濾掉水中的細菌和病毒
超濾膜是一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米版(即權1——20納米)的微孔過濾膜。在膜的一側施以適當壓力,就能篩出小於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2~20納米的顆粒。

細菌的大小因種類而差別很大,球菌大小以直徑表示;桿菌、螺菌用長度和寬度表示。螺菌的長度一般以菌體兩端的距離計算,但按螺旋的直徑和圈數計算才是螺菌的真正長度。測量細菌大小一般用顯微鏡測微尺,常用的單位是微米(micrometer,μm,1μm=10-3mm)。最小的細菌只有0.2微米,最大的可長達80微米,但最常見的多數細菌為:球菌0.5~1微米,桿菌0.2~1.0×0.7~3微米,螺菌0.3~10×1.0~50微米。
病毒比細菌小得多。直徑在20~40納米之間。大的如痘病毒,大小為200×250-350納米,與小的細菌相近;小的如口啼疫病毒,直徑只有22納米

❻ 物化法處理印染廢水的研究進展


我國是印染紡織第一大國,而印染行業又是工業廢水排放大戶,據不完全統計,全國印染廢水每天排放量為3.0×106~4.0×106t。印染廢水具有水量水質變化大、有機污染物含量高、色度深、pH波動大等特點,過去常採用成本較低的生化法處理即可滿足較低的排放標准。
1處理印染廢水的物理方法
常用的處理印染廢水的物理方法主要包括吸附、混凝、膜處理等。通常地,吸附和膜處理技術作為生物處理的深度處理技術;而混凝技術視具體情況可以放在生物處理工段的前面,也可以放在後面。這些技術都可取得較好的效果。不過一般來說此類技術只是對廢水中的污染物進行了相間轉移,並沒有從根本上消除污染,而且相應材料消耗較大,增加了處理成本,限制了大范圍的推廣應用。
1.1吸附法
當印染廢水與多孔性物質混合或通過由其顆粒組成的濾床時,污染物就會進入多孔物質的孔隙內或者是黏附在表面而被除去。吸附法適用於低濃度印染廢水,多用於深度處理。應用最多的吸附劑是活性炭,但單獨採用活性炭吸附處理印染廢水的成本很高。
近些年來研究的重點主要在於尋找開發新型廉價易得的吸附劑,並對其進行改性來提高吸附性能,其種類和主要性能如表1所示。
1.2混凝法
混凝工藝流程簡單,操作管理方便。但由於染料品種繁多,單一混凝劑難以適應成分復雜的印染廢水,因此開發新型高效無毒混凝劑,對現有葯劑進行改性,爭取做到一劑多用是目前該技術發展的趨勢。
目前常用的絮凝劑包括無機絮凝劑、有機絮凝劑及生物絮凝劑。無機絮凝劑主要有鋁鹽、鐵鹽等低分子混凝劑以及聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵等高分子混凝劑。傳統的鋁鹽混凝一直佔主導地位,其絮體小、形態穩定,對大部分染料廢水處理效果比較理想,但反應較慢,受溫度影響較大且有毒性;鐵
鹽反應快、絮體大、易失穩沉澱,對疏水性染料脫色效率高,但對親水性染料脫色不理想,投加量不當會使水體呈現黃色,COD去除率低。有人圍繞著鐵磁性物質展開研究,通過磁種混凝使非磁性污染物獲得磁性,實現磁分離來縮短時間。D.Pak等〔1〕將煉鋼過程中產生的廢渣粉碎(其成分中含有磁性鐵氧化物)來處理紡織廢水,沉降速度較FeCl3或PAC大10倍,對色度、SS、TOC、COD、總氮和總磷的去除率都較高;賈宏藝等〔2〕利用磁性納米Fe3O4顆粒的超順磁特性,在外加磁場的作用下將磁顆粒、亞鐵鹽及有機物形成的混凝體迅速沉降下來,COD去除率較只投加亞鐵鹽時高15%。
有機高分子絮凝劑較無機絮凝劑絮凝速度快且穩定,用量少,受共存鹽類、pH及溫度影響小,產生的殘渣也較少,因此應用前景更加廣泛。主要品種有聚丙烯醯胺、聚丙烯酸、聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚胺等,由於合成高分子有毒性,因而天然無毒的高分子絮凝劑如殼聚糖日益受到重視。但殼聚糖只能溶解於弱酸性溶液,溶解度較小,在殼聚糖分子上引入基團對其進行改性,增強殼聚糖的螯合能力已經成為必然趨勢。劉運學等〔3〕對比了羧甲基殼聚糖和殼聚糖對某毛巾廠印染廢水的混凝處理效果,在相同工藝條件下前者得到的脫色率和COD去除率都優於後者。
近些年生物絮凝劑發展迅猛,其對水中膠體和懸浮物具有絮凝作用,且無二次污染,具有高效、無毒、絮凝對象廣泛、脫色效果獨特等優點,但是成本較高,技術上還存在一些問題。
1.3膜分離
膜分離技術由於無相變、設備簡單、操作方便等優點,迅速發展日趨成熟並已形成工業化規模,但不適宜直接處理印染廢水,否則極容易造成嚴重的膜污染且難以再生;膜分離技術多用於深度處理,降低和去除殘存的有機物、色度並脫除無機鹽分,分離前段工藝中形成的微生物、絮凝物或是投加的固體催化劑,與其他技術聯用的效果極好,出水可以達到回用標准。叢利澤等〔4〕採用混凝沉澱法對COD高達2500mg/L,色度高達10000倍的印染廢水進行預處理,後接膜生物反應器與納濾膜分離系統組合工藝,處理後COD降到30mg/L,NH3-N降到8mg/L,色度為0,其中納濾膜主要分離色素等生物難降解小分子物質。浙江某公司〔5〕採用超濾-反滲透聯用處理印染廢水,超濾可去除部分有機物及色度,更主要是去除可能污堵反滲透膜的膠體、細菌、病毒等雜質,延長了反滲透膜的清洗周期和壽命;反滲透可去除98%的鹽分,完全去除硬度,同時對COD、色度也具有極高的去除作用,出水完全達到純水標准。
2化學氧化方法
化學氧化能夠使印染廢水中的有機染料發生化學反應而被分解,常用的氧化劑包括O2、O3、ClO2、H2O2、新生態MnO2等。這些氧化劑都能與染料發生氧化還原反應,但由於成本高或效率低導致費用昂貴,於是人們紛紛添加催化劑來提高其氧化性能,通過產生氧化活性更高的˙OH來提高其氧化能力。印染廢水中染料的顏色來源於染料分子的共扼體系—含不飽和基團—N=N—、C=C、—N=O、C=O、C=S—、—CH=N—等的發色體〔6〕。˙OH的標准氧化電位高達2.8eV,是除元素氟以外最強的氧化劑,能夠有效打破共扼體系結構,使之變成無色的有機分子,無選擇地將絕大多數有機物徹底氧化成CO2、H2O和其他無機物。
2.1光化學氧化法
光化學氧化印染廢水不受鹽離子種類、有機物濃度和pH波動的影響,無二次污染,操作條件溫和。利用紫外光照射在TiO2的表面產生˙OH進而氧化有機污染物是當前實驗室內最主要的方法,但對於色度較高的印染廢水由於光透過性較差而使處理效果不夠理想。
於是研究重點正在從利用紫外光的光催化氧化向利用可見光的光敏化氧化轉變。因為染料本身就是一種光敏化劑,能夠被可見光激發向TiO2轉移電子,形成的導帶電子被水中的氧捕獲,進而形成˙O2-和˙OH,這樣協助催化劑被間接激發,從而擴大了可利用光的波長范圍,甚至可以直接利用太陽光,極大地降低了處理成本。在實驗室內採取的措施有:改變光收集裝置透鏡聚焦〔7〕、復式拋物線集光器〔8〕、鍍發光劑〔9〕、聯合類Fenton技術〔8-10〕等,這些都得到了良好的處理效果。在突尼西亞佔地50m2的光敏化氧化工藝中試裝置的運行結果表明,太陽光能夠去除難降解有機物和色度〔11〕,甚至較實驗室內有更高的效率(量子產率達15%),並提高了廢水的可生化性,這在陽光充沛的地區具有極大的意義,只是太陽光的光效率過低,使得處理設施佔地面積龐大。
2.2電化學氧化法
關於電化學氧化的研究主要集中在對電極的改進上,以提高電極材料的催化性能,提高電流效率降低能耗。溫軼等〔12〕以碳納米管電催化電極做陽極,不銹鋼片為陰極分解處理含活性艷紅X-3B的模擬印染廢水,在酸性條件下當電流密度為20mA/cm2時可以有效電催化氧化有機染料。A.Sakalis等〔13〕以鈮/硼摻雜金剛石為陽極來處理4種偶氮染料,與Pt/Ti相比,電耗更低,效率更高,脫色率高達90%。A.Koparal等〔14〕利用硼摻雜金剛石拉西環形陽極在雙極滴流塔反應器中處理鹼性紅29,其分解率達99%,最優的條件下脫色率和COD去除率分別為97.2%和91%,而電流密度僅1mA/cm2。
實際印染廢水往往含有大量無機鹽類,導電性較強,無需額外投加電解質。研究表明,當廢水中含有鹵化物時電解效率會提高,其中NaCl影響最大,不僅能降低電耗,利於絮凝,還能在陽極形成ClO-繼續氧化。A.Sakalis等〔15〕還發現Na2SO4也有相似效果可生成S2O32-,但效果沒有NaCl明顯。
另外通過電解產生的O2或是外界提供的O2還可以在陰極上還原產生H2O2,類似與Fenton試劑聯用。JunshuiChen等〔16〕將Fe2+換成Co2+,獲得了更強的催化能力,對溴鄰苯三酚紅的分解更加迅速。
電化學方法處理印染廢水快速高效,優點眾多,但由於價格昂貴,實際應用並不多,目前著重在對微觀機理、中間產物及其毒性的研究。
2.3濕式氧化法
濕式氧化法(WAO)是在高溫高壓條件下,利用溶解的氧氣將廢水中有機物氧化的方法。該工藝操作條件苛刻,對反應器要求嚴格,且停留時間較長。旨在降低反應溫度和壓力的濕式催化氧化技術(CWAO)近年來受到廣泛的重視和研究。
如何使反應條件變得更加溫和是濕式催化氧化工藝的關鍵。有人投加H2O2、O3等氧化性物質來降低操作條件,也有人制備高效催化劑嘗試在常壓較低溫度下處理染料溶液。Sung-ChulKim等〔17〕以10gAl-Cu柱狀黏土催化H2O2處理1000mg/L的活性藍19溶液,常壓、80℃下,20min內可完全將其去除,還抑制了Cu的溶出。YanLiu等〔18〕在常溫常壓下向500mg/L的甲基橙模擬染料廢水通入空氣2.5h,採用Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3作為催化劑,脫色率、COD去除率和TOC去除率分別可達98.09%、97.50%和97.08%;HongzhuMa等〔19〕在常壓、35℃、pH=5的條件下,用CuO-MoO3-P2O5催化氧氣處理300mg/L的甲基橙溶液,脫色率僅有55%,而在相同條件下亞甲基藍10min的脫色率就可達99.26%。
2.4Fenton法
Fenton試劑是由H2O2與Fe2+混合組成的氧化體系,H2O2在酸性條件下(一般pH<3.5)被Fe2+或Fe3+催化分解產生高活性的˙OH和˙O2H,同時Fe離子還具有絮凝作用。W.Bae等〔20〕採用Fenton法處理印染紡織廢水時發現Fe離子絮凝的效果遠大於自由基的氧化作用。此技術去除效率高,易操作,但是酸性的反應環境會造成設備腐蝕,因此在排放前須進行中和處理,且出水中Fe2+排放濃度高。李紹鋒等〔21〕採用Fenton試劑對9種活性染料所配水樣進行處理,pH在3~5之間,Fenton試劑對9種染料的降解效果均較好,色度去除率達90%以上,COD去除率在40%~80%之間。反應後的UV-VIS吸收光譜區已無N=N雙鍵及芳香結構的特徵
吸收,說明染料分子中此部分結構已被Fenton試劑徹底破壞。單獨採用Fenton試劑氧化印染廢水中的有機物時H2O2的消耗量過大,處理成本高,一般需與其他技術聯用。近年來有人在Fenton工藝里引入紫外〔20〕、草酸鹽等或是固定催化劑〔22-24〕,可進一步增強其氧化能力、擴大適用的pH范圍和抑制Fe的溶出。JiyunFeng等〔25〕把Fe塗在斑脫土上作為光Fenton催化劑氧化偶氮染料OrangeⅡ,脫色率100%,TOC去除率達50%~60%。A.Durán等〔8〕對比了光Fenton技術在投加草酸鹽與否時處理活性藍4溶液的效果,發現前者有助於創造低pH氛圍,提高了反應速率,且COD、TOC的去除率都優於後者。
2.5微波誘導催化氧化法
微波是指波長為1mm~1m、頻率為300~300000MHz的一種電磁波。在液體中微波能使極性分子高速旋轉,產生熱效應;許多磁性物質如過渡金屬及其化合物、活性炭等對微波有很強的吸收能力,常作為誘導化學反應的催化劑,當受微波輻射時不均勻的表面會產生許多「熱點」,其能量比其他部位高得多,誘導產生高能電子輻射、臭氧氧化、紫外光解和非平衡態等離子體等多種反應,可以產生高溫並形成活性氧化物質,從而使有機物直接分解或將大分子有機物轉變成小分子有機物。
張國宇等〔26〕以顆粒活性炭為催化劑微波誘導氧化雅格素紅BF-3B150%染料廢水,較單獨使用微波氧化和活性炭吸附兩者時都具有明顯的優越性,最優條件下色度和COD去除率分別為99.6%、96.8%。微波輻射能有效解吸活性炭表面的有機物,使活性炭再生並有利於有機物的消解和回收再利用。但是活性炭的機械強度較差,微波、高溫及水力擾動都會使其結構受到破壞甚至破碎,從而影響了其催化活性和壽命。近些年來所使用的催化劑逐漸轉到金屬及其化合物,例如張惠靈等〔27〕用CuO/γ-Al2O3替換活性炭,效果明顯,當摻雜CeO2後脫色率又提高30%,還延長了催化劑的使用壽命;洪光等〔28〕以改性氧化鋁誘導微波氧化處理雅格素藍BF-BR染料,催化活性和使用壽命均優於顆粒活性炭。
2.6超聲催化氧化法
超聲處理效果不受溶液色度影響,並可能實現完全褪色和100%礦化。超聲空化能在液體中產生局部高溫高壓、高剪切力,誘使水分子及染料分子裂解產生˙OH自由基,另外溶解在溶液中的N2和O2也可以發生自由基裂解反應產生˙N和˙O自由基,進一步引發各種反應,使水中有機物礦化成無機物或轉換成易生物降解的小分子化合物,還有可能促進絮凝。由於超聲波產生的自由基濃度有限,能量轉化率低,效果並不理想〔29〕,目前多使用催化劑〔30〕或者與其他氧化技術聯用來提高效率。A.Maezawa等〔31〕發現超聲提高了光催化分解酸性橙52的效率和TOC的去除率,並且不受Cl-的影響,可能是超聲波增加了催化劑的表面積,提高了傳質速度,同時在催化劑表面生成的H2O2有利於產生˙OH。Ki-TaekByun等〔32〕在多泡聲致發光條件下30min內去除亞甲基藍,較普通TiO2催化UV快得多,但同時證實了微氣泡在崩潰瞬間發出的光對染料的氧化幾乎不起作用。JianhuiSun等〔33〕研究表明超聲可以顯著增加低Fe2+濃度的Fenton試劑氧化酸性黑1的能力,最適條件下30min去除率達到98.83%,避免了普通Fenton含鐵污泥的問題。G.Tezcanli-Güyer等〔34〕發現超聲對O3和UV有催化作用,可以提高O3的傳質,同時在催化劑表面生成的H2O2有利於產生˙OH,當3種方法協同作用時,酸性紅7的分解速率大大提高。
符德學等〔35〕採用超聲協同鈦鐵雙陽極電解體系氧化含有鹼性湖藍5B的印染度水,集超聲空化、陽極催化氧化、電生自由基氧化和電絮凝等技術於一體,COD去除率達到90.2%,脫色率達到98.3%。
3結束語
上述方法用來處理印染廢水各有優劣,物理法總體上處理成本較高,其中的吸附法和膜分離技術適合於作為深度處理技術;化學氧化處理效率高、二次污染較少,越來越受到青睞,但直接用於生產則費用昂貴,這限制了這些高效技術的實際應用。比較有效的處理工藝是將化學氧化技術與生化技術結合,充分發揮各自的優勢,通過物化處理減少印染廢水的生物毒性,提高可生化性,再採用處理成本較低的生化法進一步處理。吸附法和膜分離技術作為出水要求嚴格的工藝或回用水技術較為合適。
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❼ 陶氏反滲透膜BW30-400IG與其他品牌的反滲透膜相比有什麼優勢和特色

陶氏BW30-400IG 反滲透膜特點

1.低壓力,高水通量。

2.膜表面為強負電荷。

3.抗氯氧化專性能很屬強。

4.特殊處理的膜表面復合層,可耐細菌侵蝕。

5.優化的膜結構,穩定性高。

6.耐自由氯氧化性能強。可長時期處理含自由氯水質進水並可使用次氯酸鈉等含氯化學葯品清洗,能長期保持膜性能不變。

7.膜表面有聚合復合物表層,抗細菌侵蝕能力強;

8.可靠性高,適用范圍廣泛,如可用於活性染料的脫鹽濃縮等。


陶氏BW30-400/34i反滲透膜有什麼優勢?

1.陶氏BW30-400/34i反滲透膜能在極低的操作壓力條件下達到和常規低壓膜同樣的高水通量和高脫鹽率。其運行壓力約為常規低壓復合膜運行壓力的2/3,脫鹽率可達99.2%以上。因為操作壓力低,產水量高,脫鹽率高,所以經濟效益明顯。

2.由於其對低污染技術的使用,可以大大減少由頻繁的膜清洗而帶來的化學葯劑和運行成本。

陶氏公司的反滲透膜元件為當今水處理市場提供了低壓、高脫鹽率和脫硬度各項性能完美結合的創新技術。

❽ 醫用反滲透純水機用在哪些地方

預處理

包括:原水池、原水泵、多介質過濾器、軟化器等。

主要解決以下問題:

1、防止有機物污染;

2、防止膠體物及懸浮固體微粒堵塞;

3、防止氧化性物質對膜的氧化破壞;這樣可保證反滲透裝置穩定運行以及正常的使用壽命。

4、防止反滲透膜面結垢CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、鐵、鋁氧化物等在膜面沉積

生產用超純水

半導體,電鍍廠用水,實驗室以及醫療用水,染料用水,光學製造用水,飲料,食品,電子,五金,醫葯,化工等需要純水及超純水企業反滲透設備適用於食品、飲料、化工、電子等行業的水處理設備,也可作為社區、工業區、油田等凈水屋的核心設備。反滲透是當今世界上較為先進和較為節能有效的膜分離技術。它主要利用半滲透膜的滲透原理,通過一定的方式給它施加一種壓力,反於自然滲透方向的力,使濃溶液中的水向稀溶液中滲透,這種方式稱為反滲透。由反滲透元件組成的裝置為反滲透裝置。由於反滲透膜的膜孔徑非常小因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等。系統具有水質好、耗能低、工藝簡單、操作簡便等特點。反滲透純凈水處理系統一般包括預處理系統、反滲透裝置、後處理系統、清洗系統和電氣控制系統等。
反滲透設備是利用壓力差為動力的膜分離過濾技術,減少水中含有的雜質和鹽的水處理設備。反滲透設備是將原水經過過濾器、顆粒活性碳過濾器、壓縮活性碳過濾器等,再通過泵加壓,利用孔徑為1/10000μm(相當於大腸桿菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反滲透膜(RO膜),使較高濃度的水變為低濃度水,同時將工業污染物、重金屬、細菌、病毒等大量混入水中的雜質,從而達到飲用規定的理化指標及衛生標准,產出至清至純的水。
滲透設備利用反滲透膜兩側的壓力不同,通過兩側的壓力為動力,使得原水通過膜,鹽的濃度低的會向濃度高的鹽方向滲透,能夠達到的平衡狀態下,就是液體的滲透壓。當含有的鹽水一側的壓力對於另一側的滲透壓力時候,就會發生反方向的流動,就產生了反滲透過程。反滲透設備可應用於人們的生產、生活中,涉及以下行業:賓館、樓宇、社區機場房產物業的水質凈化;海水、苦鹹水製取生活用水及飲用水;製取飲料(含酒類)行業的飲用純凈水、蒸餾水、礦泉水,酒類水和勾兌用純水;反滲透設備可用生活、醫院、製革、印染、造紙工業廢水及滲瀝液的處理;製取電子工業生產如顯像管玻殼、顯像管、液晶顯示器、線路板、計算機硬碟、集成電路晶元、單晶硅半導體等工藝所需的純水、高純水;製取電鍍工藝用去離子水;電池(蓄電池)生產工藝的純水;汽車、家用電器、建材產品、表面塗裝、清洗沌水;鍍膜玻璃用純水;紡織印染工藝所需的除硬除鹽水;反滲透設備可用於製取熱力、火力發電鍋爐,廠礦企業中、低壓鍋爐給水所需軟化水、除鹽純水;石油化工業如化工反應冷卻水;化學葯劑、化肥及化工、化妝品製造過程用工藝純水;反滲透設備可用於線路板、電鍍、電子工業廢水處理及回用;製取醫葯工業所需的醫用大輸液、注射劑、葯劑、生化製品純水、醫用無菌水及人工腎透析用純水等。

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