NACE膜蒸餾技術(shù)處理重金屬廢水的相關(guān)試驗(yàn)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(yán)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(yán)重等缺點(diǎn)，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(diǎn)關(guān)注。為高效凈化重金屬廢水并對(duì)某些廢水中貴重金屬回收，本研究選用NACE膜蒸餾技術(shù)對(duì)重金屬廢水處理進(jìn)行了試驗(yàn)探究。首先開展了對(duì)透膜量與金屬離子截留率的單因素影響試驗(yàn)，研究了以回收貴重金屬為目標(biāo)用正交試驗(yàn)優(yōu)化操作參數(shù)，探索了透膜量最大時(shí)的最佳工況條

2、件，并在小試試驗(yàn)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并搭建中試試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行中試試驗(yàn)驗(yàn)證，針對(duì)膜污染進(jìn)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(shù)工業(yè)化應(yīng)用提供了技術(shù)支撐，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。本研究主要結(jié)論如下:
　　(1)試驗(yàn)探究了金屬離子價(jià)態(tài)、熱側(cè)溫度、pH值、濃度及冷側(cè)真空度等5個(gè)因素對(duì)NACE膜蒸發(fā)器的透膜量以及金屬離子截留率的影響。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，金屬離子價(jià)態(tài)越高，濃度越大，離子截留率越大;膜蒸發(fā)器熱側(cè)溫度及冷側(cè)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(shè)計(jì)并分析，試驗(yàn)結(jié)果表明，濃度為16％，離子價(jià)態(tài)為+3，真空度為0.094MPa，pH為7，溫度為80℃時(shí)，金屬離子截留效果最佳。因素影響顯著性順序?yàn)?廢水濃度＞金屬離子價(jià)態(tài)＞膜蒸發(fā)器冷側(cè)真空度＞pH值＞膜蒸發(fā)器熱側(cè)溫度。
　　(3)利用Plackett-Burman和Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法對(duì)影響因子進(jìn)行篩選和優(yōu)化以獲得最大透膜量。結(jié)果顯示，NA

4、CE膜蒸發(fā)器熱側(cè)溫度、冷側(cè)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(shí)，透膜量最大值模型預(yù)測結(jié)果的95％置信區(qū)間為12.89-14.19L/(m2·h)。
　　(4)設(shè)計(jì)了中試平臺(tái)，在Box-Behnken方法的優(yōu)化條件下進(jìn)行了中試研究。結(jié)果表明，中試試驗(yàn)透膜量區(qū)間為13.57-15.27L/(m2·h)，這與小試模型預(yù)測值的范圍符合性良好。
　　(5)選用4種清洗劑對(duì)污