[发明专利]一种重金属离子分离膜装置

说明书

技术领域

本发明涉及化学工业中废水的处理领域，尤其是一种重金属离子分离膜装置。

背景技术

重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。重金属(如含镉、镍、汞、锌等)废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，其水质水量与生产工艺有关。如震惊世界的水俣病及骨疼病就是由于含汞和含镉废水污染所致。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。近年来，人们对重金属污染日益重视，对重金属废水的治理和排放标准日趋严格。环保工作者不断寻求更加安全和经济的方法来处理重金属废水，以减少或消除重金属在环境中的积累，满足日益严格的环保要求。

重金属废水处理的传统工艺大多存在着处理效果不好、处理成本高、工艺流程复杂和设备占地面积大等缺点。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提出一种重金属离子分离膜装置。

一种重金属离子分离膜装置，包括进水池、增压泵、保安过滤器、高压泵、重金属离子分离膜组、产水池、浓水池和清洗水池，所述进水池通过增压泵连通所述保安过滤器；保安过滤器连通所述高压泵；高压泵通过进水阀门连通重金属离子分离膜组中的进水端，重金属离子分离膜组中净水端通过产水阀门连通产水池。

所述重金属离子分离膜组中浓水端通过浓水阀门连通浓水池7。

所述重金属离子分离膜组中浓水端通过水箱阀门连通清洗水箱，清洗水箱连通清洗泵，清洗泵通过清洗阀门连通重金属离子分离膜组中的进水端。

其中，重金属离子分离膜组截留分子量在200-2000之间，膜孔径为1nm。

通过本发明的一种专用新型重金属离子分离膜装置。该装置具有耐酸、重金属离子去除率高、占地小、投资小及运行费用低的特点。使得环保工作者更加安全和经济的方法来处理重金属废水，以减少或消除重金属在环境中的积累，满足日益严格的环保要求。

附图说明

图1为重金属离子分离膜装置的实施例示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种重金属离子分离膜装置进行详细描述。

实施例

图1所示，一种重金属离子分离膜装置，包括进水池1、增压泵2、保安过滤器3、高压泵4、重金属离子分离膜组5、产水池6、浓水池7和清洗水池8，所述进水池1通过增压泵2连通所述保安过滤器3；保安过滤器3连通所述高压泵4；高压泵4通过进水阀门10连通重金属离子分离膜组5中的进水端51，重金属离子分离膜组5中净水端52通过产水阀门12连通产水池6。

重金属离子分离膜组5中浓水端53通过浓水阀门13连通浓水池7。

重金属离子分离膜组5中浓水端53通过水箱阀门14连通清洗水箱8，清洗水箱8连通清洗泵9，清洗泵9通过清洗阀门11连通重金属离子分离膜组5中的进水端51。清洗水池8有出液口和回流口，池中清洗液经清洗泵进入重金属分离膜组，清洗后再回流至清洗水池8。

进一步，所述进水池废水是预处理后的出水，预处理措施主要有混凝沉淀、超滤等，除去废水中粒径大的污染物，保障后续的重金属分离膜稳定运行。

进一步，所述重金属离子分离膜的截留分子量在200‐2000之间，膜孔径约为1nm左右，适宜分离大小约为1nm的溶解组分。重金属离子分离膜分离在常温下进行，无相变，无化学反应，不破坏生物活性，能有效的截留二价及高价离子、分子量高于200的有机小分子，而使大部分一价无机盐透过，可分离同类氨基酸和蛋白质，实现高分于量和低分子量有机物的分离，且成本比传统工艺还要低。

由于重金属分离膜特殊的孔径范围和制备时的特殊处理(如复合化、荷电化)，使其具有较特殊的分离性能。重金属分离膜的一个很大特征是膜表面或膜中存在带电基团，因此重金属分离膜分离具有两个特性，即筛分效应和电荷效应。分子量大于膜的截留分子量的物质，将被膜截留，反之则透过，这就是膜的筛分效应；膜的电荷效应又称为Donnan效应，是指离子与膜所带电荷的静电相互作用。对不带电荷的分子的过滤主要是靠位阻效应即筛分效应，利用筛分效应可以将不同分子量的物质分离；而对带有电荷的物质的过滤主要是靠荷电效应，重金属分离膜表面分离层可以由聚电解质构成，膜表面带有一定的电荷，大多数重金属分离膜的表面带有负电荷，它们通过静电相互作用，阻碍多价离子的渗透，这是重金属分离膜在较低压力下仍具有较高脱盐性能的重要原因。