去除水中有害金屬離子的膜化學(xué)反應(yīng)器研制及其機(jī)理研究.pdf

1、工業(yè)廢水成分復(fù)雜、毒性大,尤其是工業(yè)廢水中含有多種有害金屬離子,不能被環(huán)境中的微生物降解,會(huì)通過食物鏈逐漸富集,對人和生物有很強(qiáng)的毒害作用.研究去除工業(yè)廢水中有害金屬離子的機(jī)理及處理設(shè)備的研制對消除有害金屬的危害、加強(qiáng)有害金屬和廢水的回收利用、促進(jìn)清潔生產(chǎn)具有重要的意義.本課題重點(diǎn)研究化學(xué)混凝-微濾工藝處理含<'241>Am放射性廢水和鉛蓄電池生產(chǎn)廢水,并利用激光測速儀(LDA)測定了膜反應(yīng)器內(nèi)的流速分布,為優(yōu)化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及運(yùn)行條件提供

2、了數(shù)據(jù)支持. 處理放射性廢水的試驗(yàn)主要分為"冷試驗(yàn)"和"熱試驗(yàn)"兩部分.冷試驗(yàn)采用自來水代替原水投加鐵鹽來觀察膜的抗污染能力,為熱試驗(yàn)提供運(yùn)行參數(shù)；通過熱試驗(yàn)來考察裝置處理放射性廢水的實(shí)際效果.冷試驗(yàn)裝置累計(jì)處理水量5177.6L,排泥28 L,出水濁度低于0.5 NTU.在熱實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),該裝置直接處理放射性原水難以達(dá)到排放要求,調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值為2～4后投入KMnO<,4>氧化處理,去除水中的表面活性劑等有機(jī)物,再經(jīng)化學(xué)混凝一

3、微濾工藝處理,出水水質(zhì)非常好. 當(dāng)原水含<'241>Am放射性活度為890～11900 Bq/L時(shí),處理后出水<'241>Am活度低于1 Bq/L,的排放標(biāo)準(zhǔn),去污系數(shù)達(dá)47600. 采用混凝-微濾工藝處理含鉛廢水試驗(yàn),分燒杯混凝試驗(yàn)和裝置運(yùn)行試驗(yàn)兩階段進(jìn)行,分別以NaOH和石灰為沉淀劑運(yùn)行膜反應(yīng)器.以NaOH為沉淀劑處理水量1596.8 L,濃縮倍率為1247.5.出水總鉛濃度為0.001～0.052 mg/L,濁

4、度低于0.2 NTU.以石灰為沉淀劑共處理水量1401.6 L,濃縮倍率為876.出水總鉛濃度為0.001～0.14 mg/L,濁度低于0.4 NTU.試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)原水中鐵的存在促進(jìn)了鉛的去除,反應(yīng)器中硫酸根濃度對膜通量有很大影響. 針對混合液的性質(zhì)和膜分離的操作條件對膜污染特性進(jìn)行了研究,并提出了控制膜污染的措施.化學(xué)混凝.微濾膜工藝的運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)臨界污泥濃度(criticalmixed liquor suspended so

5、lid,CMI,SS),CMLSS主要受膜污染程度、混合液污泥的粒度分布、膜面剪切流速以及運(yùn)行方式等因素的影響.可針對運(yùn)行中膜阻力各部分的變化規(guī)律,采取有效的方法減緩膜的污染. 通過采用L,DA技術(shù)測定膜反應(yīng)器內(nèi)的流速分布狀況,研究不同類型的導(dǎo)板、曝氣強(qiáng)度對膜面附近混合液主體流速的影響,進(jìn)而優(yōu)化膜反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行條件.加設(shè)導(dǎo)流板可以顯著增大混合液在膜面附近的上升時(shí)均流速,同時(shí)脈動(dòng)流速也有所增大.設(shè)置波紋板可提高混合液的紊動(dòng)性