[发明专利]一种Gemini胶团强化超滤法处理含铅废水的工艺

说明书

本发明公开了一种Gemini胶团强化超滤法处理含铅废水的工艺，所述工艺包括以下步骤：一、将Gemini投入到配制的含铅废水中，电动搅拌器下剧烈搅拌。二、溶液静止，使溶液达到稳定状态。三、将原料液通过蠕动泵送入到超滤膜组件中，采取单级循环连续错流式操作模式进行超滤处理。本发明将阴离子型Gemini表明活性剂应用于GMEUF法处理重金属废水的研究工作中，考察发现与传统的胶团强化超滤法相比，表面活性剂投料量降低了2个数量级以上，重金属及表面活性剂的截留效果也有较大突破，解决了目前传统胶团强化超滤法投料量大造成水体二次污染的问题，可以广泛应用于水处理领域，并为未来工业废水处理方法改进提供了一个新思路，具有广泛的发展前景。

技术领域

本发明属于膜法水处理技术领域，涉及一种利用新型表面活性剂进行胶团强化超滤来处理含铅废水的方法。

背景技术

含铅废水主要来源于铅蓄电池工业、矿山开采、金属冶炼、汽车尾气、燃煤、油漆涂料等，众多铅污染源如果处置不当，会对人类健康，尤其儿童身体造成不可逆的损害。对含铅废水进行预处理，使其达到法规标准再排放，是控制水体铅污染最有效的途径。

目前含铅废水处理有诸多方法，如化学沉降法、吸附法、浮选法、电化学法等，但都存在各自无法克服的缺陷。然而1968年，Michaels 教授最先提出了将表面活性剂引入到超滤过程的概念，自此胶团强化超滤法在重金属离子处理领域得到广泛研究。胶团强化超滤法是将离子型表面活性剂加入到废水中，当其浓度大于临界胶束浓度且溶液温度高于Krafft点时，会形成表面带有大量电荷、粒径在0.005～0.01μm 的胶团。由于静电作用，废水中的重金属离子会被吸附在带有相反电荷的胶团上。用孔径小于胶团粒径的超滤膜处理废水时，吸附重金属离子的胶团会被截留，水和少量表面活性剂单体以及未被吸附的重金属离子透过膜，从而实现绝大部分重金属离子被有效分离，即废水净化。

随着这一技术研究日渐成熟，其在重金属废水处理方面展现了无可比拟的优势：（1）能耗低：分离过程在接近常温常压条件下进行，只需简单的加压输送流体即可。另外，经超滤膜处理后所得的浓缩液体积相对原废水来说大大减少，所以进一步处理的能耗也较低。（2）截留率高：对某些重金属离子的截留率甚至达到99%以上。（3）可实现资源回收利用：重金属废水经过MEUF处理后，渗透液经过简单处理即可作为工业用水进行回用。浓缩液经过合适的方法处理可以回收其中的表面活性剂和昂贵的重金属。（4）对低浓度重金属废水处理效果佳：随着废水中重金属离子浓度的降低，传统的净水技术对重金属离子的去除率都会下降，而MEUF却没有表现出这个缺点。（5）设备简单易操作。上述优势使得MEUF在重金属废水处理领域具有很大的应用潜力及广阔的应用前景。

然而，常规MEUF在处理重金属废水时存在表面活性剂的用量较大的不足。由于传统表面活性剂的临界胶束浓度较高，用常规MEUF处理重金属废水时，表面活性剂的投入量较大。相应地，渗透液中流失的表面活性剂的浓度也较高。这一不足增加了MEUF处理重金属废水的成本，还有可能导致新的环境问题，因此大大限制了该项技术的进一步推广应用。

发明内容

本发明的目的是克服传统胶团强化超滤法投料量大、表面活性剂截留率低的缺点，提供一种Gemini胶团强化超滤法处理含铅废水的工艺。本发明将阴离子型Gemini表明活性剂应用于MEUF法处理重金属废水的研究工作中，考察发现与传统的胶团强化超滤法相比，表面活性剂投料量降低了2个数量级以上，重金属及表面活性剂的截留效果也有较大突破，解决了目前传统胶团强化超滤法投料量大造成水体二次污染的问题，可以广泛应用于水处理领域，并为未来工业废水处理方法改进提供了一个新思路，具有广泛的发展前景。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种Gemini胶团强化超滤法处理含铅废水的工艺，包括以下步骤：