摘要：以酒石酸鉀鈉（PST）為絡(luò)合劑，分別選取Cd、Zn、As和Pb 4種金屬廢水，探索絡(luò)合納濾工藝對金屬離子去除率和膜通量的強(qiáng)化效果，測定納濾膜表面接觸角以表征膜通量變化規(guī)律，并研究了壓力、金屬濃度和溶液pH參數(shù)對絡(luò)合納濾過程的影響。

結(jié)果表明，PST對4種金屬去除的強(qiáng)化效果存在相似規(guī)律，分別有一個(gè)最佳PST添加濃度。隨PST濃度的增加，金屬離子去除率先增大后減小，而膜通量一直增大。研究發(fā)現(xiàn)，納濾膜表面接觸角與膜通量呈穩(wěn)定的反比例關(guān)系，與金屬離子種類和PST添加量無關(guān)。隨著操作壓力的增大，膜通量線性增加，去除率基本不變；金屬離子濃度的增加對膜通量影響不大，金屬去除率略有上升；pH在4~5之間變化時(shí)，As去除中膜通量和去除率均有所升高，而Cd、Zn和Pb 3種溶液處理效果基本不受pH影響。

隨著環(huán)境法規(guī)的完善和水質(zhì)要求的日益提升，重金屬廢水由于其顯著的高毒性、難降解和生物累積性越來越多地引起研究者的關(guān)注。膜分離技術(shù)因高去除率、操作簡單和無相變等優(yōu)勢在金屬廢水處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。膜分離技術(shù)包括微濾、超濾、納濾和反滲透。微濾和超濾操作壓力低、能耗小、通量高，但膜孔徑較大，對金屬離子的截留率低，較少直接應(yīng)用在金屬廢水處理中。反滲透對金屬離子和鹽離子均有較高去除率，但反滲透膜的高能耗和膜污染問題是限制其普遍性應(yīng)用的瓶頸。

納濾是介于超濾和反滲透之間的一種膜分離技術(shù)，其分離的溶質(zhì)直徑小于超濾，而過程能耗又低于反滲透，在重金屬溶液的處理中有較大的研究潛力。

納濾技術(shù)在處理低濃度金屬廢水時(shí)去除率較低。一些學(xué)者開始探討通過在納濾中添加絡(luò)合劑來提高金屬離子的去除效果。Chitry F.'等嘗試添加二乙烯三胺五乙酸（DPTA）絡(luò)合劑處理錒系和鑭系5種離子（La3+，、Ce3+，、Pr3+、Nd3+和Am3+）金屬溶液，發(fā)現(xiàn)Am3+去除率由6.7%升高到34.8%，Nd3+由3%升高到12.6%，其他元素去除率增量不足5%。選用乙二胺四乙酸（ED-TA）絡(luò)合納濾處理CD廢水，發(fā)現(xiàn)金屬去除率從90%增大到93%以上。上述研究中采用的DPTA和EDTA絡(luò)合劑是超濾中常用的絡(luò)合劑，這些絡(luò)合劑在提高金屬去除率的同時(shí)，容易在膜表面發(fā)生沉積，造成膜污染，導(dǎo)致膜通量的下降。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

因此，尋找既能提高金屬去除率，又能保持較高膜通量的絡(luò)合劑是納濾工藝應(yīng)用的一個(gè)重要需求。

酒石酸鉀鈉（PST）在印刷業(yè)作還原劑，在電鍍工業(yè)作絡(luò)合劑，鋼鐵行業(yè)用作腐蝕劑、果膠凝膠劑等，實(shí)驗(yàn)測定中用作金屬掩蔽劑。PST作為絡(luò)合劑應(yīng)用于重金屬廢水的膜處理尚未見報(bào)道。Cd、As和Pb是國家標(biāo)準(zhǔn)中嚴(yán)格控制的有毒重金屬，Zn的毒性較低，但在金屬廢水中普遍存在，具有一定的代表性。

本研究選用PST作為絡(luò)合劑，分別對Cd、As和Pb廢水溶液進(jìn)行絡(luò)合納濾處理，研究其對去除效果和膜通量的影響，同時(shí)嘗試通過測定納濾膜表面接觸角來反應(yīng)膜通量的變化規(guī)律。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)材料

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