第

３１

卷

膜技术及其组合工艺在重金属废水中的应用

钟常明

１

，

２

，

方夕辉

１

，

许振良

２

（

１．

江西理工大学资源与环境工程学院

，江西

赣州

３４１０００

；

２．

华东理工大学化学工程研究所

，上海

２００２３７

）

摘

要

：膜技术作为一种新型分离技术，在处理废水的同时又能回收重金属离子，因而在重金属废水处理中得到了较为广泛的应用。

文章全面地综述了在重金属废水处理中应用比较广泛的各种膜技术及其组合工艺。

关键词

：膜分离技术；

废水处理

；

重金属

中图分类号

：

ＴＱ０２８．８；Ｘ７０３．１

文献标志码

：

Ａ

文章编号

：

１００３－６５０４（２００８）０８－００４４－０５

ＭｅｍｂｒａｎｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＨｅａｖｙＭｅｔａｌ

ＷａｓｔｅｗａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔ

ＺｈｏｎｇＣｈａｎｇ－ｍｉｎｇ

１，２

，

ＦＡＮＧＸｉ－ｈｕｉ

１

，

ＸＵＺｈｅｎ－ｌｉａｎｇ

２

（

１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇａｎｚｈｏｕ３４１０００，Ｃｈｉｎａ；

２．ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２３７，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ

：

Ｍｅｍｂｒａｎｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔａｓａｎｅｗ

ｋｉｎｄｏｆｓｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｃａｎｂｅｒｅｃｏｖｅｒｅｄｂｙｍｅｍｂｒａｎｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｍｅｍｂｒａｎｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｓｗｅｌｌａｓ

ｔｈｅｉｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｈｅａｖｙｍｅｔａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｗｅｒｅｏｖｅｒａｌｌｒｅｖｉｅｗｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ

：

ｍｅｍｂｒａｎｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

；

ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ

；

ｈｅａｖｙｍｅｔａｌ

含有各种重金属离子的污水排入天然水体会破

坏水体环境

，危害渔业和农业生产，污染饮用水源

［１］

。

重金属进入人体后会在人体的某些器官中积蓄起来

构成慢性中毒

，严重危害人体的健康

［２］

。震惊世界的水

俣病和骨痛病就是分别由含汞废水和含镉废水污染

环境所造成的。因此

，控制和治理重金属离子的污染

备受重视。传统上处理重金属离子工业废水的方法主

要有以下几种

：化学沉淀法

［３］

、离子交换法

［４］

和物理吸

附法

［５－６］

等

，这些重金属废水的处理方法都是一种污染

转移

，将废水中溶解的重金属转化成沉淀或是更加易

于处理的形式

，对这些物质最终的处置，通常是进行

填埋。然而

，重金属对环境的危害依然长期存在，常常

造成对地下水和地表水的污染

，对这种污染的治理常

常需要付出更加昂贵的代价。

膜分离技术作为一种高新技术在工业废水处理

领域已有广泛的研究和探索

，由于其分离效率高、无

相变、节能环保、设备简单、操作简便等特点

，使其在

水处理领域具有相当的技术优势

，已成为水处理领域

中不可缺少的技术之一。膜分离技术应用到重金属废

水的处理中

，不仅使渗透液达到排放标准或回用生

产

，而且能回收有价资源。

１

反渗透膜在重金属废水处理中的应用

当半透膜隔开溶液与纯溶剂

，加在原溶液上使其

恰好能阻止纯溶液的额外压力称之为渗透压

，通常溶

液愈浓

，溶液的渗透压越大。如果加在溶液上的压力超

过了渗透压

，则反而使溶液中的溶剂向纯溶剂方向流

动

，这个过程叫做反渗透（

ｒｅｖｅｒｓｅｏｓｍｏｓｉｓ

，

ＲＯ

）。反渗

透膜分离技术就是利用反渗透原理进行分离的方法。

反渗透膜是分离溶解固体的最有效的方法

，可确

保废水中的重金属离子完全去除

，处理后的水质优

良

，可完全循环再利用。

Ｈａｆｅｚ

等

［７］

用反渗透膜装置对污水中的铬进行了

回收处理试验

，结果表明：反渗透膜技术能从污水中

回收流失的铬

，且其对铬的平均回收率超过

９９．８％

。

Ｑｄａｉｓ

等

［８］

用反渗透技术回收水样中的铜和镉离子

，结

果表明

：反渗透膜对

Ｃｕ

２＋

和

Ｃｄ

２＋

的截留率分别为

９８％

和

９９％

；他们同时也对含有多种重金属离子的废水进

行处理

，结果显示：反渗透膜对重金属离子的平均截

留率达

９９．４％

。

Ｕｊａｎｇ

［９］

采用复合低压反渗透膜

，在含

Ｚｎ

２＋

和

Ｃｕ

２＋

的废水中加入适量的

ＥＤＴＡ

后进行处理

，

发现二者的截留率均达到

９９％

以上。

ＣｈａｉＸ

［１０］

采用反

收稿日期

：

２００７－０７－３１；修回２００７－１０－２４

基金项目

：国家“

９７３”计划资助项目（２００３ＣＢ６１５７０５）

作者简介

：钟常明（

１９７３－），男，讲师，博士，主要从事膜分离技术和水污染控制研究工作，（手机）１３５７６７５５７５７（电子信箱）ｃｈｍｚｈｏｎｇ６６６＠１６３．ｃｏｍ。

ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

第

３１

卷

第

８

期

２００８

年

８

月

Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．８

Ａｕｇ．

２００８