超滤膜处理实验室废水中重金属离子实验研究

第!Z卷第1期$%%#年!%月环境卫生工程

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超滤膜处理实验室废水中重金属离子实验研究

颜翠平，王成端，张明星，游清红

（西南科技大学环境与资源学院，四川

摘

绵阳

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要：针对目前实验室废水中的重金属离子去除这一难题，采用超滤膜在不同的&’条件下进行了实验。结果表

明：超滤膜对重金属离子虽然没有明显的去除效果，但在&’增大的情况下，重金属离子与加入的碱（()*’）生成氢氧化物，从而能被超滤膜有效地截留。进一步的实验证明：&’为+,-时，超滤膜对重金属离子的总体去除效果较好。

关键词：重金属；超滤膜；实验室废水中图分类号：."%/

文献标识码：0

文章编号：!%%12-$%#（$%%#）%12%%!"2%/

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实验室废水中含有多种重金属离子，如果进入生态系统中将很容易被水生海洋动物吸收并直接进入食物链，导致破坏植物的生长和危及动物和人的生命，引起肾、生殖系统、肝脏、脑和中枢神经系统等功能的紊乱T!U，因此对实验室废水中的重金属离子去除势在必行。国内外很多文献提出很多建议T$U，如加强实验室的管理，进行重金属的回收、回用等T/2#U，方法包括化学沉淀、生物吸收T"U、吸附T-U、离子交换T+U和膜分离T!%U，然而很少提出切实的方法。实验室废水排放量小，其水量及水质具有不确定性、动态性，重现性差和成分复杂的特点，重金属离子成分、浓度变化也较大，寻求设备简单、占地面积小、能耗少、无相变的膜法处理实验室废水中的重金属离子必然成为研究方向。我们采用超滤膜对实验室废水中重金属离子的去除进行了研究。<<=<

实验装置与测量仪器实验装置

吸式加压水泵，扬程1%I，流量$,$I/W:，功率%,"1X9。

实验装置由武汉科林环保技术有限公司生产的YS2!型微型微滤—超滤组合集成设备。每组设备由$根管式微滤膜和$根超滤膜组成，Z根管式微滤—超滤组合与水泵由不锈钢支架牢固地集成在一起，形成一个一体化实验设备，微滤、超滤每根管上下都有三通及取样阀，因此可以通过软管方便地连接成所需各种工艺。<=>

测量仪器

&’测量采用意大利生产的’B系列的’B-Z$Z型&’计，量程为%,%%V!Z,%%，精度为%,%!，初次使用时需校正，最少每月校正!次。在测量较大污染物浓度时，更换电池时，更高的精确要求时都要校正。重金属测量采用002"%%/型全自动火焰—石墨炉原子吸收分光光度计。>>=<

工艺选择与结果分析废水的来源与特点

实验样品是由西南科技大学的化学实验室收

实验装置如图!。型号和主要参数为：管式超滤膜截留分子量为!%万6，!$/II，长$#%II，孔径1V$%4I；微滤膜!/%II，长$1%II，孔径%,1V#%"I，主要作为预处理，去除水中大的悬浮物，减小超滤膜的污染；水泵为自

收稿日期：$%%#[%#[%1

集而来，是$%%12$%%#年近!)的废水的混合

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环境卫生工程

表;

不同12条件下重金属离子的去除效果

膜过滤后12

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第!#卷

液。废水的12在3,34*5)，呈弱酸性。经监测，该实验室废水中还含有大量的重金属，如铬、铅、铜、锌、锰等，实验主要研究这3种重金属采用超滤膜去除的效果。!"!

工艺选择

将收集的原水经微滤去除其中大的污染物质，为后续超滤减小膜的污染。根据678!型微型微滤———超滤组合集成实验装置的特点，可以采用微滤$微滤、微滤$超滤、微滤$超滤$超滤-种组合对原水进行浊度去除率实验，实验结果见表!。结果表明第-个组合对水的浊度具有很好的去除效果。

表!

膜组合方式对实验室废水浊度去除率的影响

原水

（%&’）浊度

浊度去除率./0

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微滤$

微滤处理

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微滤$超滤$超滤处理

+,-+(-浊度（%&’）浊度去（/）除率

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铬离子

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铅离子

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铜离子

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锌离子

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（NGO7）锌离子去

（/）除率

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确定实验采用微滤$超滤$超滤工艺，通过

向实验室废水中加入%9:2调节12，调节后的12分别为*,);、",);、(,))、(,")、!),;3。!"#实验结果与分析

对铬、铅、铜、锌、锰3种重金属在不同12下的去除效果见表;。从表;可以看出：废水的12没有调节的时候和调节到中性时，膜对重金属的去除率很小，但还是有一定的去除效果，主要是因为超滤膜表面的化学性质也能起到对重金属的去除作用<!!8!;=和物质本身的性质也对去除率起到一定的作用，所以在不改变原水12的情况下，超滤膜也能对重金属有一定的截留作用。而铜和锌即使在中性条件下也能有较好的去除效果，与>?@A8BCDEF?9EG等<!-=采用的壳聚糖超滤膜去除重金属的结果相同。如在12为+的情况下或中性条件下，H?的去除率较高，因为在微酸性条件下，锌和铜能发生公式（!）的反应，也易于与其他物质生成络合物，生成的综合物分子量增大，超滤膜对其就能起到很好的截留作用。

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