膜分离技术在水处理中的应用.docx

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膜分离技术在水处理中的应用

膜分离技术在水处理中的应用

 

摘要:

膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。

膜技术在水处理中应用是利用水溶液(原水)中的水分子具有透过分离膜的能力,而溶质或其他杂质不能透过分离膜,在外力作用下对水溶液(原水)进行分离,获得纯净的水,从而达到提高水质的目的。

本论文介绍了膜分离技术及其特点,对膜分离技术进行了分类,同时阐述了反渗透、超滤、纳滤、微滤、电渗析这些常规膜分离技术的研究和在水处理技术中的应用情况,提出了膜分离技术研究方向和应用前景。

 

关键词:

膜,膜分离技术,水处理。

 

一、膜技术的发展

1748年法国阿贝、诺伦特首次揭示了膜分离技术现象;1863年杜不福特制成第一个膜渗析器,开始膜分离技术新纪元;1950年朱达制成具有实用价值的离子交换膜;1953年美国里德教授在OWS开始反渗透的研究;1961年美国Hevens公司首先推出管式膜组件制造法;1964年美国通用原子公司研制出螺旋式反渗透组件;1967年美国杜邦公司研究出尼龙-66中孔纤维膜组件;1968年美籍华人黎念之研制成具有实用价值的乳化液膜;1970年E.卡斯勃尔研制成含流动载体的液膜,使膜技术提高到创新水平[1]。

在我国,1965年开始反渗透的研究,1975年开始超滤研究,至今已走过40多年历程,与国际基本同步,成为仅次于欧美、日本的膜技术大国,在反渗透、超滤、微滤、纳滤、电渗析、气体分离膜、无机膜、渗透气化等领域都进行了成功的研究并已形成市场化工业体系,生产企业300多家,年工业总产值近30亿元。

现由于源水日益匮乏、污染,膜技术逐步进入给水处理中。

20世纪80年代中期,美国杜邦集团,法国利昂水务,德利满集团把微滤膜、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、高超滤膜(HUF)、低超滤膜(LUF)等技术应用到自来水厂处理饮用水;美国1987年在KeyStonecolo建成第一个微滤(MF)水厂。

我国宁波、东莞市局部供水系统也使用了膜技术。

但从利用膜技术建第一个净化分厂方面来讲,我国的研究、生产与应用已经落后于先进国家。

现在膜技术更加成熟,在自来水制造工艺上使用更加广泛,规模更大[2]。

 膜分离技术受到世界各技术先进国家的高度重视,近30年来,美国、加拿大、日本和欧洲技术先进国家,一直把膜技术定位为高新技术,投入大量资金和人力,促进膜技术迅速发展,使用范围日益扩大。

膜分离技术的发展和应用,为许多行业,如纯水生产、海水淡化、苦咸水淡化,电子工业、制药和生物工程、环境保护、食品、化工、纺织等工业,高质量地解决了分离、浓缩和纯化的问题,为循环经济、清洁生产提供依托技术。

膜分离技术目前已普遍用于化工、电子、轻工、纺织、冶金、食品、石油化工等领域,但其首先的开发研究和应用都是水处理领域,其应用涉及面广且量大,同时具有常规处理方式所不能比拟的优点,所以膜法水处理技术在水工业中已受到特别青睐。

二、膜分离技术的基本原理和特点

1、膜分离技术的基本原理[3]

由于分离膜具有选择透过特性,所以它可使混合物质有的通过、有的留下。

但不同的膜分离过程使物质留下、通过的原理有的类似,有的完全不一样。

总的说来,分离膜之所以能使混在一起的物质分开,不外乎两种手段。

(1)根据混合物物理性质的不同——主要是质量、体积大小和几何形态差异,用过筛的办法将其分离。

微滤膜分离过程就是根据这一原理将水溶液中孔径大于50nm的固体杂质去掉的。

(2)根据混合物的不同化学性质。

物质通过分离膜的速度取决于以下两个步骤的速度,首先是从膜表面接触的混合物中进入膜内的速度(称溶解速度),其次是进入膜内后从膜的表面扩散到膜的另一表面的速度。

二者之和为总速度。

总速度愈大,透过膜所需的时间愈短;总速度愈小,透过时间愈久。

例如反渗透一般用于水溶液除盐。

这是因为反渗透膜是亲水性的高聚物,水分子很容易进入膜内,在水中的无机盐离子则较难进入,所以经过反渗透膜的水就被除盐淡化了。

2、膜分离技术的特点[4]

1)膜分离过程不发生相的变化,与其它方法相比能耗较低,因此又称节能技术。

2)膜分离过程是在常温下进行的,因而特别适于对热敏感的物质,如对废水中有价值的重金属、化学药品、生产原料等的分离、分级、浓缩与富集过程。

而用膜法处理饮用水,其出水水质只取决于膜自身的性质,如膜孔径、膜的选择性等,与原水水质无关。

3)膜分离技术不仅适用于有机物和无机物、病毒、细菌的广泛分离,而且还适用于许多特殊溶液体系的分离,如溶液中大分子与无机盐的分离,一些共沸物或近沸点物系的分离等,而后者是常规方法无能为力的。

4)膜分离是一种物理过滤过程,故不会产生副产物。

5)膜分离法分离装置简单,操作容易且以控制,便于维修且分离效率高。

作为一种新型的水处理方法与常规水处理方法相比,具有占地面积小,处理效率高等特点。

三、膜分离技术简介

1、膜分离技术的分类

以压力为驱动力的膜分离技术有反渗透、纳滤、超滤和微孔过滤。

膜分离性能按截留分子量(MWC)大小进行评价,具有较小的MWCs可去除水中较小分子量的物质。

RO的MWCs为100~200dalton,其截留性能最好,能去除水中绝大部分的离子,透过的几乎是溶剂,即纯水。

但RO运行压力高,一般为1.5MPa。

纳滤膜的MWCs为200~2000dalton,介于反渗透和超滤之间。

根据NF的MWCs推测可能有1nm左右的微孔结构,故称“纳滤”。

NF是一种荷电膜,其特点具有离子选择性,一价离子可大量透过膜,但对多价离子,如钙镁等,具有很高的截留率。

NF的操作压强在0.5~1MPa。

UF孔径范围在0.001~0.1μm。

UF和MP运行压强仅为70~200kPa。

反渗透所分离的溶质,一般为相对分子量<500的糖类、盐类等低分子,反渗透分离过程中溶液的渗透压较高,为了克服渗透压,因而采用较高的压强,操作压强一般为2~10MPa,水透过率为0.1~2.5m3/(m2·d)。

微滤膜所分离的组分直径为0.03~15μm,主要去除微粒和细粒物质,所用膜一般为对称膜,操作压强为0.01~0.2MPa,水透过率为10~20m3/(m2·d)。

超滤膜所分离的组分直径为0.005~10μm,一般相对分子量>500的大分子和胶体。

超滤过滤过程中溶液的渗透压很小,因而采用较小的操作压力,一般为0.1~0.5MPa,所用膜为非对称膜,膜的水透过率为0.5~5.0m3/(m2·d)。

纳滤膜存在纳米级的细孔,是超低压反渗透技术的延续和发展。

孔径传递性能介于反渗透和超滤膜之间。

所分离物质的分子量为200~1000。

一般操作压强为1MPa左右,所用膜为非对称膜。

纳滤膜对二价和多价离子以及分子量在200~1000有机物具有较高的去除率。

微滤和超滤可有效地去除水中微生物(如隐孢子虫、贾第虫、细菌和病毒),分离溶液中的大分子、胶体、蛋白质、颗粒等。

同时,由于更多更好的超滤、微滤膜组件的开发运用,不同于反渗透和纳滤需要昂贵的去除颗粒物的预处理,可以直接处理高悬浮固体浓度的原水,因此,可用UF和MF膜技术替代传统处理工艺,更广泛地用于饮用水的处理中。

2、UF膜与MF膜的性质与特点

UF膜和MF膜属于压力推动的膜工艺系列,UF膜操作的跨膜压差为0.3~1.0MPa,而MF膜操作的跨膜压差为0.1~0.3MPa,运行压力都较低。

MF膜和UF膜的主要区别在于孔径的大小不同,MF膜的孔径范围为0.1~10μm;UF膜孔径范围为0.005~1μm。

因此,它们的分离范围(即被分离的微粒或分子的大小)有很大不同。

MF膜的孔径用标称孔径来表征,也就是在孔径分布中以最大值出现的微孔直径。

而UF膜的孔径分布很难确定,通常以被截留组分分子量作为表征尺度。

膜制造厂家常采用聚乙二醇或类似的不同分子量球形有机物来测定膜的截留分子量,又称切割分子量,简称MWCO(molecularweightcutoff),大于该截留分子量的有机物能以一定截留率(90%或95%)被去除。

常用的UF膜与MF膜制膜材料是聚丙烯(PP)、醋酸纤维素、聚酰胺和聚砜,也可用聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、聚四氟乙烯(PTFE)等。

其中聚砜是60年代后期出现的一种新型工程塑料,由双酚A和4,4′-二氯二苯砜缩合制得,具有优良的化学稳定性、热稳定性和机械性能,聚偏氟乙烯也以良好的溶剂相溶性、聚醚砜以狭窄的孔径分布谱图而出众,得到广泛应用。

制膜材料除了以上的有机聚合物材料外,无机UF膜和无机MF膜也已投入工业化生产。

主要有陶瓷材料(氧化铝和氧化锆),还可用玻璃、铝、不锈钢和增强的碳纤维作为膜材料,所有这些材料都具有比有机聚合物更好的化学稳定性、耐酸碱、耐高温、抗微生物能力。

强及机械强度大等优点。

无机膜产业化处于世界前列的是日本和美国,日本近年来大力开发具有超滤性能的多孔陶瓷膜,在某些方面处于世界领先水平。

碍子公司是日本最大的陶瓷膜生产厂家,其代表性产品是1988年开发成功的直径为30mm,19孔,小孔内径为4mm的蜂窝状陶瓷膜;1989年开发成37孔,小孔内径为3mm的产品,每根过滤面积相当于管形膜的3.5~5.3倍;以及3层结构的UF膜,支撑体和中间层为Al2O3,过滤层为TiO2,孔径为5~50nm,当孔径为5nm时,截留分子量为2万daltion。

 

3、膜法在技术方面的比较优势

(1)膜处理法能获得高质量的饮用水

我国绝大部分城市采用的是传统的常规水处理工艺,其主要功能是除浊、除色和杀菌,同时对水中有机污染物也起主要的去除作用,这一点过去常被人们所忽略。

但是常规方法对很多项目的处理效果并不理想,特别是对于微污染水。

而膜法不仅能够非常好的去除水中的浊度、色度、硬度、COD、TOC、天然有机物(NOM)等,还能除藻类、细菌、病原体孢子、病毒以及杀虫剂等。

并且由于NOM的去除率高,故即使用氯消毒也能防止消毒副产物(DBPs)如THMs和卤乙酸(HAAs)的生成。

通过膜法生产饮用水,在原水水质变化很大的情况下,其出水水质仍然可靠,说明其抗冲击负荷能力强。

例如,根据洛杉矶一座采用微滤工艺的水厂的运行资料,证明其出水的浊度及颗粒去除率与流量独立,当流量增大50%的情况下,出水水质依然满足加州严格的标准,其浊度可由>200NTU降至<0.04NTU,其中≥2μm的颗粒全部去除,藻类也得以全部去除。

另外,根据Taylor等人的研究和实验,膜法能有效去除>90%以上的NOM和DBPs。

而根据佛罗里达州棕榈海滩的采用纳滤工艺的三个水厂的调研资料,这三个水厂采用高硬度、高有机物含量的同一水源,原水硬度高达。

330mg/LCaCO3,难降解溶解性有机碳(NPDOC)11mg/L,三卤甲烷前驱物(THMFP)336μg/L,卤乙酸前驱物(HAAFP)227μg/L。

而经膜法处理后,三水厂水质均满足标准,出水TOC、THMFP、HAAFP分别降至0.4mg/L,35μg/L和28μg/L。

可见膜法出水水质优于常规方法,保证饮用水不仅安全,而且健康,防止各种导致急性和慢性中毒的微量物质对公众健康的威胁。

(2)膜法在经济方面的比较优势

针对国家饮用水生产行业的实际需要提出的,有普遍的推广意义和广泛的应用前景,将为满足数以亿计的人民对饮用水安全的需求做出贡献。

其中部分成果将为生产成套技术装备、实现产业化奠定基础。

高效的水处理技术可以以较低的水处理成本来提供人们生活与生产用水,水的成本与价格关系各行各业和千家万户、社会安定,关系各种工业产品的成本与价格,有显著的直接经济意义。

我国饮用水源污染造成的水质灾害已超过洪灾,达到国民经济总产值的1.5%~3%。

提高饮用水水质安全保障水平,将显著减少水质灾害的损失,间接经济意义是巨大的。

首先,膜法处理采用单元式组件,不仅占地小,而且避免了大型现场浇注的构筑物,节省了土地使用费和大量挖填方及构筑物建造费用,与能近似达到相应处理能力和水质水平的常规处理厂相比,初期投资省;其次,由于膜法处理几乎不用化学试剂,节省了一大笔药品购置和运输分用,所以日常开销很小;同时,由于避免了铝盐或聚合混凝剂的使用,其反洗废水中不含化学药品,可以无需处理即可排放,则又省下一笔费用,且减少了灭活致病菌所需的消毒剂的用量和费用,这与常规处理相比是一个显著的优势;另外,膜法处理过程几乎可以全部实现自控,所需人力资源最多可比常规处理减少50%,这又节省了很大一部分劳动力成本。

国外的研究成果表明,常规的水处理随着净水规模的减小,单位水量所对应的基建投资和运行费用增加,而膜分离技术净水规模对单位水量所需的基建投资及运行费用的影响较小,对于小型的供水(一般指产水量<1000m3/h,即<2.4万m3/d),或作为老水厂技术改造和升级,膜分离技术在经济上是有优势的。

例如根据法国的经验,当名义产水量为1000m3/h时,采用纳滤工艺的水厂投资和运行费用分别为2300法郎/m3/d和1法郎/m3,采用低分子超滤工艺则分别为1930法郎/m3/d和0.85法郎/m3,采用超滤工艺则分别为1230法郎/m3/d和0.5法郎/m3。

另外,随着水质标准的不断提高,常规方法要获得与膜法同一水平的处理效果就必然增加投资和单位产水成本,生产同等质量的饮用水,膜法在经济方面有一定的优势;随着膜制造工业的发展,将研制出更多种具有更大水通量、更好抗污染能力的新型膜产品,到那时膜分离法应用于大型水厂也会具有经济优势。

(3)膜法在运行管理方面的比较优势

膜处理过程易于实现操作过程的自控和遥控,因其运行是自动的,且运行参数难以受外界因素的影响,故运行较稳定。

这种很少需要人来参与的全面自控运行操作方式是膜系统的显著优势,日常要做的工作仅仅就是定时查看实施监控记录以及巡视各设备是否正常运行,另外就是在紧急事故时通过中控计算机发布命令和启动紧急程序,故所需人员少,且工作量很小,工作强度低。

可见膜法具有更明显的运行管理优势,更符合社会发展的趋势。

 

四、膜分离技术在水处理方面应用

膜分离由于具有处理效率高、工艺流程短、易控制、使用灵活、膜分离水厂占地面积少,生产可实行自动化等特点,可以获得以往传统处理工艺从未达到的、稳定可靠的洁净水质。

因此,膜分离的研究和应用逐渐成为给水领域的热点,它被称为当今获得优质饮用水的重要技术之一,被称誉为“21世纪的水处理技术”是替代传统工艺的最佳选择。

膜分离作为一种高新技术已成功用于饮用水处理,尽管电渗析、反渗透作为苦咸水及海水淡化技术的发展已经历了几十年,微滤、超滤和纳滤技术用于地面水和地下水的饮用水处理在国外近十年才逐渐得到较明显的发展,开始用于小型水厂和水处理净化站,如法国、荷兰、美国、澳大利亚、以色列等国家。

我国广东东莞太平港自来水公司等8家水厂也采用了全自动微滤设备,日产水量为24210m3/d,水厂规模从10~10000m3/d不等。

膜技术在国内也开始用于城市小区管网饮用水的二次处理。

在饮用水的膜滤处理工艺中,地下水源较广泛地使用微滤和超滤技术;对于微污染的地面水源,较多地使用超滤和纳滤技术;而对于苦咸水、受到重金属污染的水源,则使用反渗透技术。

另外,还可使用电渗析法替代氯气对饮用水进行灭菌,以避免三卤甲烷(THMs)等“三致物”的生成。

电渗析、反渗透还用于纯水和超纯水的制备。

在一些国家,如法国的水处理行业已将饮用水处理中的化学氧化,生物氧化及活性炭吸附法等视为传统的水处理技术,而将膜分离技术视为现代的水处理技术。

这些都标志着膜法净水工艺已成为成熟的饮用水深度处理工艺。

膜法还应用在城市污水及工业废水的处理。

如使用电渗析、反渗透法处理和回收电镀废水中的铜、锌、隔、铬、镍等重金属及氰化物;使用电渗析、反渗透、超滤等技术处理造纸工业废水和废液并从中回收化学药品;使用电渗析法处理重金属废水和放射性废水;使用反渗透、超滤处理城市污水,可达到“中水”的指标,也可用于医院污水以及化工、冶金焦化废水的处理;此外,还可使用反渗透法处理食品工业、照相工业、制药废水;而超滤可以处理城市污水、含油废水、制毛、皮革、纸浆及纤维加工废水、颜料和染料废水、光学玻璃研磨废水等;微滤则用于电子、半导体工业以及医药工业中高纯水的制备,油田采出水处理、城市污水的深度处理;液膜法可处理有机废水、含氨或含氰废水、含阴离子(如PO43-、NO3-)废水等。

1、超滤膜在废水处理中的应用

超滤是一种压力驱动的膜分离过程,是根据分子的大小和形态而分离的筛选机理进行分离的。

自20世纪60年代以来,超滤很快从实验规模发展成为重要的工业单元操作技术,它已广泛用于食品、医药、工业废水处理、高纯水制备及生物技术工业。

在工业废水处理方面应用的最普遍的是电泳涂漆过程,城市污水处理及其他工业废水处理领域都是超滤未来的发展方向。

(1)含油废水处理

机械行业工件的润滑、清洗和石化行业的炼制及加工等会产生含油废水,其油一般为漂浮油、分散油和乳化油三种形式存在。

其中乳化油的分离难度最大,用电解或化学法破乳使油粒凝聚的费用较高,而超滤就不需要破乳直接可将油水分离,特别适用于高浓度乳化油的处理和回收。

超滤处理乳化油废水时,界面活性剂大部分可透过,而超滤膜对油粒子完全阻止,随浓度增加油粒子粗粒化成为漂浮油浮于液面上,再用撇油装置即可撇除。

陆晓千等用超滤膜技术处理清洗车床、设备等含油污水,颜色为乳白色,含油(1000~5000)mg/l,COD浓度高达(10000~50000)mg/l,经超滤膜处理后,颜色透明,含油低于10mg/l,COD(1700~5000)mg/l,除油滤99%。

(2)城市污水的处理

污水再利用不仅减轻环境污染,而且也是解决水资源短缺的有效方法。

城市污水经二级生化处理后进行超滤,可进一步降低水的浊度、色度及有机物。

超滤出水可作为循环冷却水、造纸用水等对水质要求不太高的工业用水水源。

(3)洗毛水的处理

皮毛加工及毛纺过程会产生大量的洗毛水,其中含有羊毛脂。

洗毛水的传统处理方法是高速离心分离,其效率只能达30%~40%。

用超滤法处理洗毛水不仅可以回收废水中的羊毛脂,而且可回用洗毛水。

(4)电泳涂漆水处理

电泳涂漆是对汽车、冰箱、摩托车等的壳体镀上底漆的工艺,完成后需用水漂洗去掉浮漆,为防止洗出漆的损失而且应工艺要求,必须将漆水分离以回收漆。

超滤是一种十分理想的回收漆的方法。

经超滤分离后,漆返回漆槽回收,清水则返回清洗水箱继续使用。

这样既提高了漆的利用率由减少污水处理费用。

在超滤膜运行中,应注意防止霉菌繁殖使膜变质,病毒堵塞滤膜,因此应定期在滤液中投加适量的防霉剂。

2、纳滤膜分离技术在废水处理中的应用

纳滤是20世纪70年代中后期开发的一种新型膜分离技术,由于在渗透过程中截留率>95%的最小分子约1nm,故被命名为“纳滤膜”。

纳滤膜的操作压力应≤1.5Mpa,截留分子量200~1000。

纳滤分离技术基于筛分效应和荷电效应,大部分纳滤膜为荷电膜,其对无机盐的分离行为同时受到化学势梯度和电势梯度的控制影响,即纳滤膜的行为与其荷电性能、以及溶质的荷电状态和相互作用都有关系。

(1)含重金属废水的处理

在金属加工和合金生产废水中,含有浓度相当高重金属离子。

将这些重金属离子生成氢氧化物沉淀除去是处理含重金属的废水一般的措施。

采用纳滤膜技术,不仅可以回收90%以上的废水,使之纯化,而且同时使重金属离子含量浓缩10倍左右,浓缩后的重金属具有回收利用的价值。

如果条件控制适当,纳滤膜还可以分离溶液中的不同金属。

(2)造纸废水的处理

造纸厂冲洗废水中含有大量污染物,纳滤膜可以替代传统的吸收和电化学方法高效地去除深色木质素和来自木浆漂泊过程中产生的氯化木质素。

同样地,用纳滤膜处理含有硫酸木质素等有色化合物的废水,既能除去90%以上的COD,膜通量甚至比聚砜超滤膜还要高3倍。

高通量可能是由于带负电性的纳滤膜截留了带负电性的硫酸木质素。

LPRaman等采用纳滤膜技术对木浆漂白液进行处理,去除氯代木质素和90%的色度物质;Tomani等采用陶瓷纳滤膜处理造纸厂漂白废水,实现了造纸废水的封闭式运行。

(3)化学工业废水的处理

处理化学工业废水的常用方法是浓缩后焚烧或曝气。

而且浓缩时需要除去废水中的盐分,因为要是浓缩成高盐度的废水,这种废水会对焚烧炉或暖气装置产生更大腐蚀。

另外,废水中含有许多生物不能降解的大分子有机物。

这些问题只有用纳滤膜才能有效解决。

纳滤膜在浓缩水中有机成分的同时,让盐分透过,从而达到分级分别处理。

经浓缩后的已脱盐废水可以去曝气,而透过液则可经生化处理成无害的排放液。

(4)石油工业废水的处理

在石油开采和炼制过程中,会产生各种含有机物和无机盐的废水,成分非常复杂。

采用纳滤膜将原油废水分离成富油的水相和无油的盐水相,然后把富油相加入到新鲜的供水中再进入洗油工序,这样既回收了原油又节约了用水。

石油工业的含酚废水中酚类物质毒性很大,必须脱出后才能排放。

采用纳滤技术,不仅酚的脱除率可达95%以上,而且在较低压力下就能高效地将废水中的镍、汞、钛等重金属高价离子脱除,其费用比反渗透等方法低得多。

(5)食品工业废水的处理

袁其朋等采用超滤、纳滤组合工艺对大豆乳清废水进行了处理实验。

经超滤处理后的乳清废液,再经纳滤浓缩10倍后,浓缩液中总糖约有77%被截留,其中功能性地聚糖水苏糖和棉子糖的截留率高达95%以上,浓缩液中总糖质量分数达8.72%,再经活性炭脱色和离子交换脱盐及真空浓缩,即可得到透明状大豆低聚糖糖浆。

该法的优点在于既解决了废水的排放问题,同时又通过回收利用增加了经济效益。

另外,纳滤膜技术在生活污水、印染废水以及酸洗废液等方面的处理也有广泛的应用。

3、液膜分离技术在废水处理中的应用

液膜技术是60年代中期由美国埃克森研究与工程公司的黎念之博士提出的一种膜分离方法,直到1986年奥地利的Marr等科学家采用液膜法,从粘胶废液中回收锌获得了成功,液膜分离技术才进入了实际应用阶段。

液膜主要由膜溶剂(水或有机溶剂),表面活性剂(乳化剂)和添加剂组成,按其构型和操作方式的不同,可分为乳状液膜和支撑液膜,其中乳状液膜更为常用。

乳状液膜可看成为一种“水/油/水”型(W/O/W)或“油/水/油”型(O/W/O)的双重乳状液高分散体系,将两种互不相溶的液相通过高速搅拌或其它方法(如超声波法、喷管法等)制成乳状液,然后将其分散到第三种液相(连续相)中,就形成了乳状液膜体系。

乳状液膜表面积大,传质速度快,可以有目的地控制其选择性。

(1)处理含酚废水

液膜法除酚效率高、流程简单,可处理低浓度、高浓度含酚废水。

华南理工大学环境研究所采用液膜法两段逆流连续萃取除酚,将LMS-2、煤油、表面活性剂、氢氧化钠水溶液混合搅拌制成乳状液,处理后的工业含酚废水中酚含量从1000mg/L降至0.5mg/L。

破乳后可从内水相中回收酚钠盐,油相则循环利用。

目前,我国在液膜处酚技术方面已进入工业应用阶段。

(2)分离废水中的有机物、无机酸

美国科罗拉多矿业大学的Wang研究了用液膜法去除水溶液中的多种有机酸成分。

如两种有机酸溶质体系(间甲酚、安息香酚、酚/苯基乙酸)和3种有机溶质体系(酚/安息香酚/苯基乙酸)。

以总

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