En las aguas residuales de galvanoplastia, hay una gran cantidad de iones de metales pesados, cianuro, etc., algunas de las cuales son sustancias altamente tóxicas cancerígenas y mutágenas, que pueden causar graves daños a los seres humanos. cuando las aguas residuales se vierten al agua, también pueden contaminar el agua, envenenar el agua y representar una amenaza extremadamente grave para los peces y otros Organismos que viven en ella. Aunque las aguas residuales de galvanoplastia son gravemente dañinas para el medio ambiente y los seres humanos, hay algunos metales de alto valor en las aguas residuales de galvanoplastia que se pueden reciclar. En la actualidad, hay varias tecnologías principales para el tratamiento de aguas residuales de galvanoplastia, como la precipitación química, la redox, el intercambio de iones, la electrolisis, etc. con la profundización de la investigación en la industria, algunos otros métodos se han aplicado gradualmente en el proceso de tratamiento de aguas residuales de galvanoplastia, como el método de ferrita, la tecnología de separación de membranas, el método de adsorción, el método biológico y otras nuevas tecnologías. la aplicación de estas nuevas tecnologías en el proceso de tratamiento de aguas residuales de galvanoplastia puede mejorar la eficiencia de recuperación de aguas residuales y reducir la contaminación causada por la descarga directa de aguas residuales. Entre ellos, la tecnología de separación de membranas es una tecnología de reciclaje de alta eficiencia, con alta practicidad, y es la nueva tecnología con las mejores perspectivas de desarrollo en la actualidad.
1 Resumen de la tecnología de membrana
1.1 Introducción a la tecnología de membrana
En la actualidad, hay muchas tecnologías de separación de membranas, incluyendo ultrafiltración, electrodiálisis, diálisis, nanofiltración, película líquida, etc. Se ha aplicado en varios campos y tiene amplias perspectivas de aplicación. Sin embargo, no se puede ignorar que el método actual de separación de membranas todavía tiene algunos factores que obstaculizan su desarrollo generalizado. Por ejemplo, la calidad del agua de entrada es exigente, requiere una limpieza regular, altos costos de operación y requiere una investigación continua.
1.2 introducción a los principios de la tecnología de membrana
El principio básico de la tecnología de membrana para el tratamiento de aguas residuales es utilizar principalmente las características penetrantes de las moléculas de agua en la solución de agua (agua cruda), para que la membrana de separación pueda mantener la sustancia que pasa sin cambios de fase, y la solución de agua (agua cruda) puede desempeñar un papel en la separación de solutos u otras impurezas bajo la acción de fuerzas externas, y finalmente obtener agua más pura para lograr el propósito de tratar las aguas residuales y mejorar la calidad del agua. Esta tecnología pertenece esencialmente a la categoría de separación física, la materia no cambia de fase a través de la membrana, por lo que su tasa de conversión de energía es relativamente alta, y la eficiencia de la separación también es mejor, pero también tiene las ventajas de ahorro de energía, fácil operación y automatización. Por lo tanto, en futuras investigaciones, esta es una nueva tecnología de tratamiento de agua que vale la pena explorar y tiene un gran futuro.
1.3 características de la tecnología de separación de membranas
La tecnología de separación de membranas se refiere a la tecnología de filtración y clasificación de diversas sustancias a través de membranas, que pueden penetrar selectivamente diferentes sustancias y completar la separación, purificación y concentración de sustancias. La tecnología de separación de membranas es una tecnología física, sin transición de fase, bajo consumo de energía, su eficiencia es alta y puede lograr objetivos de ahorro de energía. su proceso de tratamiento es fácil de controlar y no contamina el mundo exterior. según el tamaño de la sustancia a separar, la tecnología de separación de membranas se puede dividir en microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración e ósmosis inversa. La microfiltración es más adecuada para la prefiltración de líquidos de galvanoplastia, mientras que la ultrafiltración se utiliza principalmente en el proceso de recuperación de pinturas electroquímicas, y la nanofiltración y la ósmosis inversa se utilizan ampliamente en el tratamiento químico posterior y la preparación de agua pura en el proceso. La separación y concentración del agua de lavado de metales pesados en el proceso de producción de galvanoplastia con la ayuda de la tecnología de membrana puede reciclar los iones metálicos en ella, al tiempo que también puede lograr el reciclaje de los recursos hídricos, lo que permite formar un ciclo cerrado entre el metal y el agua en el agua de lavado. En la actualidad, la tecnología de separación de membranas tiene una amplia aplicación en el proceso de tratamiento del agua de galvanoplastia, y todos los países están fortaleciendo activamente la investigación y el desarrollo de esta tecnología.
Aplicación de la tecnología de separación de membrana 2 en el tratamiento del agua de galvanoplastia
Algunos estudiosos han utilizado la tecnología de separación de membrana en el tratamiento del agua de enjuague de níquel de galvanoplastia. al concentrar y reutilizar el agua de enjuague, se ha encontrado que esta tecnología es factible de aplicar en el líquido de galvanoplastia. la tecnología de separación de membrana puede interceptar eficazmente los iones de níquel en ella, de los cuales la tasa de retención es superior al 99%. La concentración de iones de níquel seleccionada en el experimento es de 145 mg / L. después de la concentración por la tecnología de separación de membrana, la concentración de iones de níquel en el concentrado alcanza los 50 g / l, mientras que el resto del líquido de transmisión se puede reciclar después del tratamiento. Este proceso se puede utilizar tanto para metales como para agua en líquidos metálicos, pero debido al uso de ósmosis inversa de dos niveles, consume más energía e invierte más.
En la tecnología de separación de membranas, las membranas son sustancias muy críticas, el efecto de filtración de las membranas puede tener un impacto directo en el efecto de tratamiento de los líquidos metálicos, algunos estudiosos toman el alcohol isopropílico como materia prima principal, a través de los procesos de acidificación, eliminación de alcohol, secado y sinterización, para hacer una membrana de ultrafiltración cerámica, aplicando una presión externa de aproximadamente 0,2 mpa, ultrafiltración y separación a esta presión, y después del tratamiento de precipitación, finalmente se obtiene un líquido claro en las aguas residuales de galvanoplastia. Los resultados experimentales muestran que el paso de la membrana seguirá disminuyendo y la velocidad de descenso será relativamente rápida, como unos 10 minutos después del inicio de la filtración, la tasa de paso de la membrana será de unos 2,61 metros cúbicos, mientras que 70 minutos después del inicio, la tasa de permeabilidad de la membrana se convertirá en 0,5 metros cúbicos. Después de la precipitación, los iones metálicos en el agua de galvanoplastia existen principalmente en forma de complejos y complejos, que pueden ser interceptados a través de membranas de ultrafiltración cerámica con poros relativamente pequeños. Entre ellos, la tasa de eliminación del cobre metálico alcanzó el 70% y la tasa de eliminación del cromo metálico fue de aproximadamente el 10%. en el líquido de transmisión, las concentraciones de cobre, cromo y níquel fueron de 00663 mg / l, 00051mg / L y 00763 mg / l, respectivamente.
3 Desarrollo de la tecnología de separación de membranas en China
Desde la década de 1970, China comenzó a aplicar la tecnología de separación de membranas en fábricas para tratar las aguas residuales de galvanoplastia de níquel y reciclar níquel. después de más de 20 años de desarrollo, a principios de este siglo, la tecnología de separación de membranas comenzó a usarse a gran escala y ampliamente. algunas empresas utilizaron la tecnología de separación de membranas para reciclar níquel y agua en las aguas residuales de espuma de níquel de galvanoplastia. Desde entonces, cada vez más empresas han comenzado a utilizar la tecnología de separación de membranas para el tratamiento de aguas residuales de galvanoplastia, como Ningbo koningda industrial co., ltd., Ningbo Guanghua Battery co., Ltd. y Changsha Liyuan New Materials co., ltd., que tienen más aplicaciones en la tecnología de separación de membranas. Por ejemplo, Changsha Liyuan New Materials co., Ltd. es un conocido fabricante nacional de espuma de níquel en banda continua, su producción es líder en todo el mundo, pero en el proceso de producción de galvanoplastia, se han producido muchas aguas residuales que contienen níquel, el proyecto de separación de membrana de Changsha liyuan, es decir, el proyecto de separación y tratamiento de iones de níquel en las aguas residuales de galvanoplastia de la empresa, al principio la empresa utilizó el método de tratamiento químico para tratar, el efecto no es bueno, y la concentración de iones de níquel en las aguas residuales descargadas sigue siendo relativamente alta, también se han producido más lodos que contienen níquel, la contaminación del medio ambiente se vuelve cada vez más grave, con la aplicación de la tecnología de separación de membrana, el contenido de iones metálicos en sus aguas residuales se reduce, y los recursos hídricos después del tratamiento también se pueden utilizar. Después del tratamiento, la cantidad total de sólidos disueltos en el agua reciclada es inferior a 10 mg / l, convirtiéndose en agua de proceso de galvanoplastia de mejor calidad. Durante el proceso de operación, básicamente se cumplen las normas de producción de la industria y los requisitos de emisión ambiental.
3.1 aguas residuales textiles
Los ingredientes contenidos en las aguas residuales producidas por la industria textil son relativamente complejos y diversos, y las diversas sustancias en este tipo de aguas residuales pueden cambiar rápidamente. En la actualidad, algunas empresas textiles de China han introducido y comenzado a aplicar la tecnología de separación de membranas para tratar las aguas residuales de las empresas. Por ejemplo, Ningbo shenying Knitting Industry and Trade co., Ltd. utiliza eficazmente la tecnología de separación de membranas para tratar y reutilizar las aguas residuales de impresión y teñido en las empresas. La sucursal de Ningbo de la Academia de Ciencias de armas ha desarrollado una nueva tecnología de tratamiento de aguas residuales basada en la aplicación de membranas de nanofiltración y ósmosis inversa. el principio de la nueva tecnología es que bajo cierta presión, el 99,5% de los iones de sodio en agua no pueden pasar por la membrana de ósmosis inversa, y las partículas más grandes que los iones de sodio son más difíciles de pasar por el "agujero de tamiz", solo el agua más pura puede pasar. Después del tratamiento con la tecnología de membrana, la dureza del agua es baja y se puede reciclar. El uso efectivo de la membrana de ósmosis inversa es de gran importancia para las empresas de impresión y teñido. No solo puede reciclar eficazmente las materias primas de impresión y teñido, reducir en gran medida los costos de las empresas, sino que también espera lograr el objetivo de descarga cero o micro de aguas residuales de las empresas de impresión y teñido, ahorrando el uso de agua fresca como el agua del grifo, que es una gran contribución a la protección del Medio ambiente y los beneficios económicos.
3.2 aguas residuales de fabricación de papel
En los últimos años, los métodos de tratamiento de aguas residuales de las pequeñas y medianas empresas nacionales de fabricación de papel son principalmente la aplicación de métodos de acidificación y ultrafiltración. El principio es separar la Lignina del líquido negro, reduciendo al mismo tiempo el cod y la Bod en él. Sin embargo, con la popularización de la tecnología de separación de membranas, junto con las ventajas de bajo costo y pequeña superficie ocupada, du Ming y otros utilizan el método de microfiltración y precipitación por condensación para tratar las aguas residuales de la fabricación de papel, el principio es utilizar microfiltración para reciclar la pulpa y utilizar la precipitación por coagulación para eliminar los principales contaminantes de las aguas residuales de la fabricación de papel. En las empresas papeleras, el uso de nanofiltración para el tratamiento de aguas residuales y la recuperación de sustancias útiles en las aguas residuales pueden controlar aún más eficazmente la contaminación de las aguas residuales. Pan luting, entre otros, utiliza el método de membrana líquida láctea Toa (n - trimetilamina) para tratar eficazmente el líquido negro, que puede hacer que la tasa de eliminación de COD sea tan alta como más del 98%, y la Lignina extraída también puede convertirse en materias primas y productos de otras industrias químicas en la producción futura, lo que puede desempeñar un doble efecto en el control de la contaminación y la utilización integral.
3.3 aguas residuales farmacéuticas
La mayoría de las aguas residuales generadas en las empresas farmacéuticas se descargan en aguas residuales mixtas formadas por el proceso de producción de múltiples medicamentos. Anteriormente, el método de tratamiento bioquímico anaeróbico - aeróbico se utilizaba principalmente en el país y en el extranjero para el tratamiento de aguas residuales, que tenía ciertos efectos. Sin embargo, este método tiene sus limitaciones. Por ejemplo, el proceso de tratamiento anaeróbico tiene requisitos relativamente altos para factores como la temperatura y el Ph. al mismo tiempo, el alcance de este método es muy limitado y el tiempo de permanencia de la estructura es relativamente largo. Por otro lado, el uso del tratamiento anaeróbico para tratar el biogás, la producción obtenida es pequeña, el valor económico es relativamente bajo, y la descarga directa después del tratamiento conducirá a la contaminación secundaria del medio ambiente, que puede causar otros riesgos potenciales de Seguridad. Además, los inconvenientes de un solo método convencional de tratamiento bioquímico aeróbico también son más obvios. La aparición de la tecnología de membrana puede reducir la dificultad hasta cierto punto. La tecnología de biorreactor de membrana pw, compuesta principalmente por componentes de membrana y biorreactor, puede mantener una alta concentración de mlss durante un cierto período de tiempo y un largo tiempo de srt. Además, debido a que la membrana tiene un efecto de aislamiento, esto permite que aquellos nitrificadores que crecen muy lentamente tengan tiempo de acumularse en el reactor, y cuando el mlss aumenta gradualmente, el número de nitrificadores también continúa aumentando, lo que hace que la capacidad de Nitrificación del reactor continúe aumentando, por lo que después de pasar por la membrana, la mayoría del agua producida no contiene sustancias nocivas como bacterias, virus, huevos parasitarios, etc., con turbidez relativamente baja y cumple plenamente con los estándares nacionales de descarga de aguas residuales.
3.4 aguas residuales de metales pesados
La contaminación de las aguas residuales de metales pesados es uno de los factores que causan la contaminación ambiental. Especialmente las empresas como la galvanoplastia, la metalurgia y las minas son zonas de alto rendimiento para las aguas residuales de metales pesados. Durante el proceso de producción, se producirá una gran cantidad de aguas residuales que contienen iones metálicos como cromo, níquel, cobre y cadmio. En la actualidad, los principales métodos de tratamiento de aguas residuales de metales pesados en el país y en el extranjero son el método de membrana líquida y el método de intercambio de iones. Y el principal reciclaje es zn2 en agua ácida, pero es difícil reciclar eficazmente na2so4 y h2so4. La tecnología actual de membrana nanofiltrante puede garantizar que el 90% de las aguas residuales que contienen metales pesados se recuperen o purifiquen de manera efectiva, y la concentración de iones de metales pesados aumentará gradualmente durante todo el proceso de separación, e incluso puede cumplir con los estándares de reciclaje. Cuando las condiciones lo permitan, incluso es posible separar y reciclar otros iones, como ni2 y cd2.
4 observaciones finales
Con la promoción de la tecnología de membrana y debido a las ventajas de la tecnología en el tratamiento de aguas residuales, esto ha creado oportunidades para el desarrollo y la aplicación de la tecnología de membrana en el futuro. el desarrollo de la tecnología de membrana ha promovido el desarrollo del tratamiento de aguas residuales y ha dado a las personas más comodidad Para vivir y producir. Sin embargo, es una nueva tecnología relativamente joven desarrollada en los últimos años, que todavía no está lo suficientemente madura, hay menos ejemplos de separación de membranas industriales a gran escala, más tecnologías de separación todavía están en proceso de exploración e investigación, y hay muchos problemas por resolver y mejorar, que también es un desafío para el desarrollo futuro de la tecnología de membranas.
La industria de la galvanoplastia es una industria importante en la producción industrial. durante el proceso de producción de galvanoplastia, se producirán muchas aguas residuales de galvanoplastia. la descarga directa de aguas residuales causará una grave contaminación al medio ambiente y representará una amenaza para la salud de las personas. las aguas residuales deben tratarse antes de descargarse. El método tradicional de tratamiento es el tratamiento de precipitación química, que producirá otra contaminación por precipitación y el efecto de filtración no es bueno. La tecnología de separación de membranas puede separar varios iones de metales pesados de soluciones metálicas, separar y utilizar iones de metales pesados de soluciones acuáticas, y lograr una recuperación eficiente de muchos metales de alto valor en el agua de galvanoplastia, por lo que la tecnología de separación de membranas puede promover el desarrollo sostenible de la industria de galvanoplastia y lograr una producción limpia.
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