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纳滤膜对废水中不同铬离子分离特性的研究

来源:印染在线 发布时间:2010年02月22日

Cr(Ⅵ)在电镀、印染、材料、化工等领域都有着广泛的工业用途,对皮肤粘膜有刺激和腐蚀的作用,已被确认为致癌物。目前,含 Cr(Ⅵ)废水的处理方法主要有 2 种:一种是改变 Cr(Ⅵ)在水中的存在形态, 将 Cr(Ⅵ)离子转变成 Cr(Ⅲ),使溶解性的金属离子转变为不溶或难溶的金属化合物,从废水中去除;另一种是不改变 Cr(Ⅵ)的存在形态,采用萃取法、吸附法、液膜分离法等直接将 Cr(Ⅵ)从废水中除去。Cr(Ⅲ)是人体必须的微量元素,在肌体的糖代谢和脂代谢中发挥特殊作用,但 Cr(Ⅲ)和 Cr(Ⅵ)可以相互转化,溶液中过高浓度的 Cr(Ⅲ)也会对环境造成潜在的危害。 采用纳滤膜同时考察对 Cr(Ⅵ)和 Cr(Ⅲ)的截留性能鲜见报道,本文采用纳滤膜对溶液中不同形态铬离子的分离特性进行研究,并分析了其截留机理,提出了采用纳滤膜实现对溶液中Cr(Ⅵ)和 Cr(Ⅲ)同时截留的可能性。

1 实验部分1.1 实验材料重铬酸钾(分析纯) ,天津市科密欧化学试剂开发中心;硝酸铬(分析纯) ,北京五七六零一化工厂;去离子水;纳滤膜由上海亚东核级树脂有限公司提供。1.2 实验装置与实验方法实验装置由浙江中控科教仪器设备有限公司生产。实验研究了纳滤膜对不同价态铬离子的截留性能,纳滤膜为复合材质,表层材料为聚芳香酰胺,支撑层为聚砜,膜面积为 0.4 m2。透过实验装置如图 1 所示,实验过程中控制温度恒定为25 ℃,操作压力为 0.30~0.55 MPa,溶液中铬离子浓度采用岛津 A-6300原子吸收分光光度计 (日本岛津公司)进行检测。1.3 膜通量和截留率膜通量(J)是用来表征膜组件工作能力的重要参数,计算公式如下:结论考察不同压力及不同料液浓度下纳滤膜对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除效果。结果发现:纳滤膜对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除率均大于90%, 且Cr(Ⅵ)去除率稍微大于 Cr(Ⅲ)的去除率

。 当进料废水中铬离子浓度从 4 mg/L 增加到 20 mg/L 时,Cr(Ⅵ) 的截留率从 99.67%降低至98.04%, Cr(Ⅲ)的截留率从 96.93%降低至 96.31%;当膜两侧压力从 0.3 MPa 增加至0.5 MPa 时,纳滤膜对其去除率均有一定程度的下降,Cr(Ⅵ) 的截留率从 99.61%降低至 98.44%,Cr(Ⅲ)的截留率从 96.74%降低至95.32%。


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