聚合物材料下的廢水處理論文范文

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1非離子型高分子絮凝劑

非離子型高分子絮凝劑有非離子型聚丙烯酰胺、改性淀粉等。這類絮凝劑通過分子鏈將廢水中的顆粒吸附后纏在一起,絮凝機理主要是通過架橋作用。這類絮凝劑選擇性高,常與鋁鹽配合使用,往往需要通過實驗等確定最佳的用量,否則用量太低作用不明顯,用量太高不僅不能起到絮凝沉淀的作用,反而起到分散穩定污染物微粒的作用。

2聚合物濾膜

常用的濾膜根據微孔孔徑的大小分為微濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)和反滲透膜(RO)四種形式,按照材質通常分為無機濾膜和高分子聚合物濾膜。聚合物濾膜由于良好的加工性能,材料來源廣,使用過程中沒有介質脫落,不會造成二次污染,具有比無機濾膜更大的優勢。

2.1微濾膜微濾膜一般指過濾孔徑在0.1～1μm之間的過濾膜。微濾膜過濾是世界上開發應用最早的膜技術,對微濾膜而言,其分離機理主要是篩分。微濾膜用于廢水處理中能截留懸浮物,細菌,以及大分子量膠體等物質。聚合物微濾膜材料主要品種有聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚丙烯等。

2.2超濾膜超濾膜是指額定孔徑范圍為0.001～0.02μm的濾膜。超濾的機理主要是篩濾作用,利用溶液的壓力為推動力,使溶劑分子通過薄膜,而細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等不能通過,被截留在進液側。微濾可以用于分離相對分子量在500～15000之間,直徑為2.0～100nm的微粒。聚合物微濾膜品種有醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯等等。根據膜形狀的不同,可分為平板膜、管式膜、毛細管膜、中空纖維膜等,廣泛應用于電泳漆廢水、造紙廢水、染料廢水等工業廢水的處理。

2.3納濾膜納濾膜的孔徑在1nm以上,一般1～2nm。納濾的機理介于超濾和反滲透之間,曾經將納濾膜稱為超低壓反滲透膜。納濾膜允許溶劑分子、某些低分子量溶質和低價離子透過,能截留分子量大約為150～500左右的有機物和高價離子。納濾膜主要應用在在飲用水深度處理,苦咸水淡化,醫藥、食品、生活和工業污水的處理。目前納濾膜中商業化程度最高的主要有聚酰胺、聚乙烯醇、磺化聚砜、磺化聚醚砜、醋酸纖維素等。

2.4反滲透膜反滲透即滲透的逆過程,是在壓力的推動下,借助半透膜截留大于0.1nm的微粒、所有溶解的鹽分以及分子量大于100的有機物,迫使溶液中的溶劑與溶質分開的膜分離過程。目前反滲透膜已經廣泛應用與海水淡化和城市污水的深度處理。我國目前最常用的反滲透膜材料主要有醋酸纖維素膜、芳香聚酰胺膜和殼聚糖膜三類。由于反滲透過程需要壓力推動,因此反滲透技術往往需要較高能耗,這給反滲透技術的推廣帶來了一定的限制。

3離子交換樹脂

離子交換樹脂是帶有能交換離子的活性基團、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物。離子交換樹脂不僅能用于水的軟化、純水和高純水的制備,還能在處理廢水的過程中吸收富集貴重金屬離子,再通過再生等過程釋放出來,對增加可利用資源和改善環境質量具有十分重要的意義。根據合成離子交換樹脂單體的不同,可分為苯乙烯系、丙烯酸系、環氧系、酚醛系及脲醛系等,目前生產數量最多、應用最為廣泛的為苯乙烯系離子交換樹脂。

4展望

聚合物材料在廢水處理、尤其是深度處理的過程中具有十分重要的作用。遺憾的是國內的生產水平,產品性能等與歐美等國還有一定差距。例如:2008年北京奧運會“鳥巢”70%的用水來自場館周圍的降水回用,經過前處理的水再用納濾技術處理,已基本接近飲用水標準,所采用的納濾膜是由通用電氣公司供應。隨著我國現代工業、農業的發展,水污染日益嚴重,因此努力提高國產廢水處理材料合成技術和加工工藝,刻不容緩。

作者：孟春鳳劉雅淑師一粟單位：江蘇科技大學