重金屬廢水處理反滲透工藝
眾所周知，工業(yè)生產(chǎn)的廢水中含有較多的鉻、鎳、鋅、銅等重金屬，這些重金屬廢水是沒有辦法進行分解和破壞的，唯一的解決辦法就是將其轉(zhuǎn)移到其他位置或轉(zhuǎn)變成其他物化狀態(tài)，因此，重金屬廢水處理對于人們的生活和生產(chǎn)來說都是一個較大的難題。
反滲透技術(shù)是目前應用較為廣泛的一種污水處理技術(shù)，由于反滲透膜的孔徑限制和在滲透壓的作用下，將重金屬離子和溶劑分離開。反滲透技術(shù)可以有效去除廢水中溶解的各種鹽類、膠體、微生物等物質(zhì)，并且去除率能夠控制在97%以上。反滲透膜技應用在重金屬廢水處理中，一方面可以有效的去除廢水中的重金屬，達到保護生態(tài)環(huán)境的目的，另一方面，還可以通過該技術(shù)對金屬離子進行回收和再利用，有效降低了重金屬離子的流失率。此外，反滲透技術(shù)還具備能耗較小、體積小、無需借助其他添加劑、運行費用較小、操作可控性強、污染性小、適用性強等優(yōu)點。
1、反滲透技術(shù)的原理
現(xiàn)階段，對于廢水的處理方法有很多種，總的來說可以分為化學方法、物理方法、生物質(zhì)法三種。由于重金屬廢水中含有較多游離態(tài)的重金屬離子，再加上這些重金屬離子的化學成分一般都較復雜，因此，反滲透法是一種高效、高質(zhì)且應用較多的用于重金屬廢水處理方法。
反滲透技術(shù)在外界作用力將廢水中的溶劑穿過半透膜進入到另一側(cè)，而金屬離子無法穿過半透膜的處理方法。該技術(shù)的實施需要滿足以下兩個條件：第一，外界作用力必須高于廢水中的滲透壓；第二，半透膜應同時具備透水性較好和選擇性較多的條件，且其表面微孔的直徑小于1nm，只有這樣才能除去廢水中的離子。
滲透截留機理是反滲透技術(shù)的依據(jù)，實現(xiàn)對金屬離子的篩分和排斥。因此，利用反滲透技術(shù)處理含有重金屬的廢水時，需要考慮各個離子的價態(tài)，并且不用添加其他藥劑和輔助技術(shù)，相較于其他的廢水處理技術(shù)設備消耗較低且效率更高。
2、反滲透技術(shù)在重金屬廢水處理中的一些應用
2.1 在電鍍廢水處理中的應用
工業(yè)產(chǎn)生的電鍍廢水和金屬漂洗水中含有大量的重金屬離子，如鉻、鉛、鎳等，除此之外還包含較多的氰化物和氯化物。反滲透污水處理技術(shù)首先應用在電鍍水上，在處理電鍍水時，采用的是局部滲透或是脫鹽法，從而達到回收廢水中游離的金屬離子的目的。在進行電鍍鎳時，產(chǎn)生的鎳廢水中將會包含很多鎳離子，而鎳對于各種生物都有著極大的危害，因此，有必要處理電鍍水中含有的鎳離子。反滲透技術(shù)應用與電鍍水處理已經(jīng)發(fā)展的較為成熟，由于鎳具有較高的經(jīng)濟效益，在處理電鉻水時，一般結(jié)合納濾工藝來進行回收鎳。
2.2 在其他重金屬廢水處理中的應用
重金屬廢水除了電鍍水之外，還包括冶煉廢水、采礦廢水及化工生產(chǎn)廢水等。這些重金屬廢水主要含有較多多的金屬銅、鉛、鎳、鉻、鋁等離子。通過對重金屬廢水進行處理，不僅可以降低對生態(tài)環(huán)境的污染，還可以對重金屬進行回收與利用，增加企業(yè)的社會效益與經(jīng)濟效益。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，反滲透技術(shù)在重金屬廢水處理中有著較突出的優(yōu)勢，能夠有效去除廢水中95.89%以上的重金屬離子。因此，反滲透技術(shù)對于重金屬廢水的處理效果是非常優(yōu)秀的。
3、在應用反滲透技術(shù)處理重金屬廢水需要注意的問題
3.1 對重金屬廢水進行預處理
在選擇反滲透技術(shù)進行重金屬廢水處理時，預處理技術(shù)能夠有效的延長滲透膜的使用壽命，減少滲透膜更換的頻率而降低生產(chǎn)成本。反滲透技術(shù)處理重金屬廢水時，還要看水質(zhì)是否滿足技術(shù)要求，避免滲透膜在處理過程中受到污染，提高反滲透技術(shù)對廢水處理的效果。總而言之，反滲透技術(shù)應用于重金屬廢水處理時，嚴格做好預處理措施，確保水質(zhì)達到標準，從而有效提升重金屬廢水處理的整體效率。
3.2 科學、合理的選擇反滲透膜
在重金屬廢水處理過程中選擇技術(shù)手段時，一方面需要考慮廢水處理的效率與效果，另一方面還要考慮經(jīng)濟成本。利用反滲透技術(shù)處理重金屬廢水效果的關(guān)鍵是反滲透膜的選擇，市場上出現(xiàn)了很多類型的反滲透膜，其對重金屬的處理能力和產(chǎn)水量等性能方面存在著一定差異。由于廢水中的雜質(zhì)的種類和濃度的不同，在利用反滲透技術(shù)處理時要結(jié)合其pH值、離子價態(tài)等性質(zhì)，科學合理的選擇滲透膜的種類。現(xiàn)階段，大部分膜相關(guān)的企業(yè)都設計了相關(guān)的軟件結(jié)合待處理水質(zhì)選擇膜的類型、滲透率等，并且可以科學評估設計方案的準確性、高效性等。
3.3 規(guī)范設置工藝操作參數(shù)
如上所述，反滲透技術(shù)處理重金屬廢水時，要結(jié)合水質(zhì)特點合理設置工藝參數(shù)，以提升處理后的出水水質(zhì)。反滲透裝置操作需要設置的參數(shù)主要包括進水水質(zhì)的pH值、溫度、壓力等。以卷式反滲透膜處理含有Cu2+的漂洗水為例，發(fā)現(xiàn)膜通量會隨著膜壓降和溫度的提高而提高；當溫度恒定時，溶液的濃度將隨膜壓降的提高而減小。同時，不同種類的膜對pH的要求也不一樣，一般反滲透膜對金屬離子的截留率會隨著pH值得降低而下降，因此，pH值在4～7時得效果是最好得。隨著膜技術(shù)得不斷發(fā)展，反滲透膜的可用pH范圍在不斷增加，一般pH使用下限為2。
3.4 定期對膜進行清洗
反滲透裝置在運行一段時間之后，在膜的表面將會隨著時間的變化而沉積泥垢、金屬等各種污染物，沉積在膜表面的物質(zhì)將會對反滲透裝置的處理性能產(chǎn)生不利影響。為了維持膜的結(jié)構(gòu)與性能，應定期對膜進行維護和維修，如消毒和清理等。在進行化學清理時，需要參考膜的材質(zhì)與污染物的類型選擇相應的清洗物和清洗方式，在進行清洗時要注意沖洗的方式和力度，在盡可能地降低對膜地破壞的同時降低膜結(jié)垢，通過各方面的有效控制來延長膜的使用壽命、提升出水水質(zhì)、提高產(chǎn)水量。
4、結(jié)束語
綜上所述，在利用反滲透技術(shù)對重金屬廢水進行處理時，應結(jié)合多個方面達到去除大部粉金屬離子的處理結(jié)果。反滲透膜技術(shù)的廣泛應用不僅有助于降低重金屬離子對于人和動物等生態(tài)結(jié)構(gòu)的破壞，還可以實現(xiàn)對金屬離子的回收再利用，從而提高資源的利用率，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟價值、社會價值、環(huán)境價值、生態(tài)價值。我相信，隨著科學技術(shù)的不斷進步，反滲透技術(shù)也將會取得較大的發(fā)展，這有利于重金屬廢水處理實現(xiàn)更高效、高質(zhì)的效果。（來源：濟源市萬洋冶煉（集團）有限公司生產(chǎn)運營部）