[发明专利]一种重金属离子分离膜装置

说明书

本发明公开了一种重金属离子分离膜装置，包括通过输液管依次连接的第一过滤箱、第二过滤箱和检测箱，以及通过出液管与检测箱连接的废液收集箱，出液管上设置有第二阀门；第一过滤箱通过进液管与外界水源连接，进液管上设置有高压泵，第一过滤箱上设置有进料口，第一过滤箱内设置有超滤膜装置，第一过滤箱和第二过滤箱之间的输液管上设置有抽水泵；第二过滤箱内水平设置有纳滤膜装置；检测箱内设置有等离子体质谱仪，检测箱还通过输液管直接与进液管连接，检测箱与所述进液管之间的输液管上设置有第一阀门。与现有技术相比，本申请的有益效果是处理工艺流程简单，处理效果好，且能够将重金属收集二次利用。

技术领域

本发明属于水处理设备技术领域，特别涉及一种重金属离子分离膜装置。

背景技术

进入21世纪以来，世界范围内的环境污染日益加重，现代工业在为人类社会发展提供丰富多彩的诸如染料、药物、化肥、布料及各种性能的材料的同时，也把我们赖以生存的地球弄的“灰头土脸”，特别是水污染情况尤其严重。众所周知，我们的地球70％是水，水是万物之源。由此，根治水污染迫在眉睫。重金属废水是对环境污染和对人类危害最大的工业废水之一，在环境中不易被代谢，且修复困难，对自然环境以及人们的日常生活造成非常严重的危害。

目前，重金属废水处理方法有溶剂萃取法、沉淀分离法、离子交换法等。目前溶剂萃取法是最广泛应用的方法之一，但是此技术受传质平衡的限制，分离设备体积庞大，萃取反萃取两个过程需要在不同反应器进行，成本高操作复杂，同时要使用有机溶剂，易对环境造成污染。沉淀分离法虽然简单，但不易再生利用或资源化。离子交换法受离子交换剂交换容量的限制。

膜分离法是20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼具分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已经广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已经成为当今分离科学中最重要的手段之一。膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同(或称为截留分子量)，可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。

微滤膜的孔径大于0.1μm，主要以筛分作用对水中的颗粒物进行分离，在处理重金属离子时应当通过适当的预处理技术将重金属离子转换为粒径较大的沉淀物质，再进行清楚。

超滤膜技术一般在常温下就可操作，利用膜的不对称结构和选择透过性，需给出一定的压力，在压力的推动下对溶液进行分离。超滤具有无相变、室温操作、分离系数大、设备简单等特点。用超滤膜技术处理重金属废水时需要通过预处理来改变去除重金属离子的化学性质，再进一步操作。

聚合物有机物协同强化超滤技术(PEUF)是通过向废水中投加聚合有机物，使重金属离子形成络合物或胶团，以提高超滤膜对重金属离子的去除率的技术，PEUF对重金属的去除率最高可达99％以上，并且能实现对浓缩液中重金属的回收利用和有机物的重复利用。