離子交換法組合工藝

　　離子交換法操作簡單、便捷、殘渣穩定、無二次污染，但由于離子交換劑選擇性強、制造復雜、成本高、再生劑耗量大。因此，在應用上受到很大限制。離子交換組合工藝主要指利用離子交換法結合電滲、混凝、沉淀、膜過濾、吸附等以及多種離子交換劑連用的方法處理含金屬離子廢水的工藝。由于廢水中金屬離子往往是多種離子共存，且離子交換劑選擇性強，單獨使用離子交換法達不到處理要求。組合工藝在一定程度上形成優勢互補，提高了處理效果，減少再生機劑的耗量，降低了運行費用。LucíaAlvarado等利用離子交換結合電極電離處理含鉻廢水，使用AmberliteIRA900陰離子交換樹脂進行序批實驗，結果顯示鉻的去除率為97.7%;在電極電離條件下同時使用陰、陽離子交換樹脂進行連續離子交換，鉻的去除效果加強，去除率高達98.5%，濃縮室的鉻還可回收再用，且持續的電極電離能量消耗非常低(<0.07kWh/m3)。AmélieJanin等利用螯合樹脂和離子交換樹脂從處理木材的瀝出液鉻、銅、砷(CCA)中選擇性回收鉻和銅，溶液依次經過螯合樹脂M4195和離子交換樹脂IR120，選擇性捕獲96%的Cu和68%的鉻。溶液中的鉻由于硫酸鹽形成復合物而較難處理，2種樹脂對砷的去處理也較低。在離子交換樹脂處理后，組合了混凝-沉淀工藝進行聯合處理，離子樹脂交換法-FeCl3混凝-沉淀組合工藝處理后，結果顯示99.9%的金屬(包括砷)被去除。2種樹脂在不同的洗脫劑下，94%的Cu和81%的鉻得到回收。

　　離子交換樹脂法在電子垃圾廢水中的重金屬離子的回收方面存在很大的優勢，但單純離子交換法并不能保證實際電子垃圾廢水的處理效能，離子交換-混凝-沉淀-過濾/(吸附)等組合工藝，在提高成分復雜的電子垃圾廢水的有機物、多種重金屬的去除效能的前體下，也充分發揮了離子交換樹脂回收重金屬離子的優勢。可在實際生產中根據廢水特征和企業的回收需求，選用離子交換樹脂組合工藝進行處理。具體聯系污水寶或參見http://m.bnynw.com更多相關技術文檔。

　　2.1.3膜分離法組合工藝

　　膜組合工藝主要是指利用膜法結合生物法、吸附法、浮選等處理含重金屬離子廢水。膜組合工藝結合了當前膜分離技術的低能耗、高去除率、適應性強、低污染、投資少等優點，以及組合方法的高吸附性、離子交換等優點，濃縮回收廢水中的重金屬，使廢水達標排放的同時產生一定的經濟效益。EvinaKatsou等研究了污泥、礦物和膜過濾的組合工藝對廢水中Zn2+的去除效能。污泥和超濾膜形成生物膜反應器，通過超濾膜截留污泥絮體和膠體，Zn2+吸附在污泥絮體和膠體而得到去除，同時加入具有高吸附性能的廉價天然礦物進一步提高Zn2+的去除率。研究表明在不加任何天然礦物下單獨使用膜過濾可去除38%～78%的Zn2+，加入礦物后提高了Zn2+的去除效率，在某些情況下去除率超過90%。CBlocher等研究混合浮選法-膜過濾組合工藝去除廢水中的金屬離子，利用粉末狀合成沸石作為吸附劑吸附金屬離子，過程中通入空氣，上升的氣泡俘獲已負載金屬離子的吸附劑，得到高度濃縮的泡沫層，進一步去除泡沫層使金屬離子得到去除。處理水再通過微濾膜過濾將吸附劑和金屬離子進一步去除，最終污水中沸石去除率達100%，金屬離子去除率達99.9%，滿足污水排放標準。膜組合工藝的使用顯著提高了處理效果，但在處理過程中依然面臨膜污染的問題，膜污染使得組合工藝的處理效能降低、處理時間延長。而當前，膜科學領域克服膜污染的前沿研究是解決該組合工藝的突破口，如對膜表面進行修飾或研究新型膜材料以減少膜表面的沉積物污染等方面的研究，是今后需要進一步突破的方向。