NACE膜蒸餾技術處理重金屬廢水的相關試驗研究.pdf

1、重金屬是電鍍、采礦等行業(yè)最常見的工業(yè)污染排放物之一，其嚴重威脅人類健康與生存環(huán)境。目前的重金屬廢水凈化工藝存在著能耗高、二次污染嚴重等缺點，如何提高重金屬廢水處理效率一直受到國內(nèi)外研究人員的重點關注。為高效凈化重金屬廢水并對某些廢水中貴重金屬回收，本研究選用NACE膜蒸餾技術對重金屬廢水處理進行了試驗探究。首先開展了對透膜量與金屬離子截留率的單因素影響試驗，研究了以回收貴重金屬為目標用正交試驗優(yōu)化操作參數(shù)，探索了透膜量最大時的最佳工況條

2、件，并在小試試驗基礎上，設計并搭建中試試驗平臺進行中試試驗驗證，針對膜污染進行了清洗劑篩選。為處理重金屬廢水提供了新思路，也為NACE膜蒸餾技術工業(yè)化應用提供了技術支撐，具有較強的現(xiàn)實意義。本研究主要結論如下:
　　(1)試驗探究了金屬離子價態(tài)、熱側溫度、pH值、濃度及冷側真空度等5個因素對NACE膜蒸發(fā)器的透膜量以及金屬離子截留率的影響。從實驗結果可知，金屬離子價態(tài)越高，濃度越大，離子截留率越大;膜蒸發(fā)器熱側溫度及冷側真空度越高

3、，透膜量越高。
　　(2)為優(yōu)化回收貴重金屬的條件，采用田口設計并分析，試驗結果表明，濃度為16％，離子價態(tài)為+3，真空度為0.094MPa，pH為7，溫度為80℃時，金屬離子截留效果最佳。因素影響顯著性順序為:廢水濃度＞金屬離子價態(tài)＞膜蒸發(fā)器冷側真空度＞pH值＞膜蒸發(fā)器熱側溫度。
　　(3)利用Plackett-Burman和Box-Behnken試驗設計相結合的方法對影響因子進行篩選和優(yōu)化以獲得最大透膜量。結果顯示，NA

4、CE膜蒸發(fā)器熱側溫度、冷側真空度及廢水pH值是影響透膜量的主要因素。三者優(yōu)化條件為78.09℃、0.098MPa、3.04時，透膜量最大值模型預測結果的95％置信區(qū)間為12.89-14.19L/(m2·h)。
　　(4)設計了中試平臺，在Box-Behnken方法的優(yōu)化條件下進行了中試研究。結果表明，中試試驗透膜量區(qū)間為13.57-15.27L/(m2·h)，這與小試模型預測值的范圍符合性良好。
　　(5)選用4種清洗劑對污