枣阳市一体化污水处理设备

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1 聚电解质的作用机理
聚电解质与污染物的结合主要是通过静电作用和络合作用，PEUF 技术用来处理酸根离子或带电荷的有机污染物等，则主要是利用了聚电解质与污染物之间的静电引力作用。聚电解质在水中溶解后，电离成一个聚离子和许多与聚离子电荷相反的反离子。由于聚离子的分子链上有许多固定电荷，因此在其周围存在静电场。当带电荷的污染物与带相反电性的聚电解质通过静电吸引结合在一起时，污染物的直径将增大，从而易被超滤膜截留，而水和少量未被结合的污染物则可自由透过膜，由此可以将绝大部分污染物有效地从废水中分离出来，实现对废水的净化。
PEUF 技术去除废水中的金属离子除了依靠静电吸引作用之外，还存在着金属离子与聚电解质所带官能团的络合作用。聚电解质的骨架结构上往往带有羧基、氨基、膦酰基、磺酸基等官能团，金属离子也可与这些官能团通过配位键结合在一起而形成络合物。例如，金属离子比较容易与羧基、氨基形成二配位体或者四配位体，而与膦酰基、磺酸基则更倾向于通过静电引力作用而结合。无论是通过静电引力还是配位键，都能使金属离子束缚在聚电解质上，使其直径增大而被超滤膜截留，达到去除水中重金属的目的。

2 聚电解质的种类及应用
按分子链上所带基团的属性，聚电解质可分为阳离子聚电解质、阴离子聚电解质和两性聚电解质，对于不同的处理对象，聚电解质的选择应该根据废水中污染物的具体情况来确定。在PEUF 中所使用的主要为阳离子聚电解质和阴离子聚电解质，下面就这两大类聚电解质的应用进行总结。
2.1 阳离子聚电解质
阳离子聚电解质是指在水中离解后聚合物骨架带正电荷的聚电解质。阳离子聚电解质可通过静电引力与带负电荷的污染物(如酸根离子、阴离子染料等)相结合，同时聚电解质骨架上的官能团与重金属离子间也存在配位作用，因此阳离子聚电解质在酸根离子、阴离子染料、重金属离子以及金属-有机螯合物的废水处理中均有广泛的应用。PEUF 中常用的阳离子聚电解质有聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC) 〔15, 16〕、聚乙烯亚胺(PEI)〔17, 18〕、壳聚糖〔19, 20〕等。处理的污染物主要包括CrO42-、AsO33-、 ClO4 -、NO3 -等酸根离子，甲基橙、酰胺黑、靛蓝等染料，Cr3+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Hg2+等金属阳离子以及Cu2+- EDTA、Cu2+-NTA、Ni2+-EDTA 等金属螯合物。表 1 总结了PEUF 中使用zui广泛的3 种阳离子聚电解质及对各类污染物的去除效果。
2.2 阳离子聚电解质
阴离子聚电解质是指在水中离解后聚合物骨架带负电荷的聚电解质。与阳离子聚电解质相比，阴离子聚电解质使用的范围较窄，主要用来去除金属阳离子及阳离子染料。PEUF 中使用zui广泛的阴离子聚电解质为聚丙烯酸(PAA) 及聚丙烯酸钠(PAAS)。此外，聚丙烯酸铵(PAmA)、聚苯乙烯磺酸钠(PSS)、聚乙烯磺酸(PVSA)及羧甲基纤维素(CMC)也被证明可以有效地去除阳离子污染物。表 2 总结了PEUF 中常用的阴离子聚电解质及对各类污染物的去除效果。
3 聚电解质强化超滤技术的影响因素 3.1 聚电解质的性质
聚电解质本身的性质是其在PEUF 中能否发挥作用的决定因素，聚电解质的骨架结构、官能团种类以及官能团的位置都直接影响与污染物的相互作用，进而影响对污染物的去除效果。H. Ouni 等用 PAA 和PEI 两种聚电解质处理结晶紫染料，结果表明含有羧基的PAA 对染料的截留率可达99%，而含有胺基的PEI 对染料的截留率只有60%。L. Dambies 等的研究表明，当pH=3 时，PAA 对Co2+截留率仅为10%，而磺化的PVA 对Co2+的截留率均>95%，可见磺酸基对Co2+的亲和力较羧基强。即使官能团具有相同的中心原子，当其结构不同时，与污染物的亲和力也有很大差别。Xiaoyao Tan 等的研究结果表明，PDADMAC、PEI、壳聚糖官能团的中心原子同为 N 原子，3 种聚电解质对CrO42-的亲和力由大到小依次为PDADMAC>PEI>壳聚糖，这与PDADMAC 的N 原子与4 个C 原子相连，具有较高正电荷密度有关。水中酚的质量浓度达到0.1一0.2mg/L时，鱼肉即有异味，不能食用;质量浓度增加到1mg/L，会影响鱼类产卵，含酚5—10mg/L，鱼类就会大量死亡。饮用水中含酚能影响人体健康，即使水中含酚质量浓度只有0.002mg/L，用氯消毒也会产生氯酚恶臭。通常将质量浓度为1000mg/L的含酚废水.称为高浓度含酚废水，这种废水须回收酚后，再进行处理。
枣阳市一体化污水处理设备质量浓度小于1000mg/L的含酚废水，称为低浓度含酚废水。通常将这类废水循环使用，将酚浓缩回收后处理。回收酚的方法有溶剂萃取法、蒸汽吹脱法、吸附法、封闭循环法等。含酚质量浓度在300mg/L以下的废水可用生物氧化、化学氧化、物理化学氧化等方法进行处理后排放或回收。
含汞废水
含汞废水主要来源于有色金属冶炼厂、化工厂、农药厂、造纸厂、染料厂及热工仪器仪表厂等。从废水中去除无机汞的方法有硫化物沉淀法、化学凝聚法、活性炭吸附怯、金属还原法、离子交换法和微生物法等。一般偏碱性含汞废水通常采用化学凝聚法或硫化物沉淀法处理。偏酸性的含汞废水可用金属还原法处理。低浓度的含汞废水可用活性炭吸附法、化学凝聚法或活性污泥法处理，有机汞废水较难处理，通常先将有机汞氧化为无机汞，而后进行处理。

各种汞化合物的毒性差别很大。元素汞基本无毒;无机汞中的升gong是剧毒物质，有机汞中的苯基汞分解较快，毒性不大;甲基汞进入人体很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特别是容易在脑中积累。毒性大，如水俣病就是由甲基汞中毒造成的。
含油废水
含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业部门。废水中油类污染物质，除重焦油的相对密度为1.1以上外，其余的相对密度都小于1。油类物质在废水中通常以三种状态存在。(1)浮上油，油滴粒径大于100μm，易于从废水中分离出来。(2)分散油.油滴粒径介于10一100μm之间，恳浮于水中。(3)乳化油，油滴粒径小于10μm，不易从废水中分离出来。
由于不同工业部门排出的废水中含油浓度差异很大，如炼油过程中产生废水，含油量约为150一1000mg/L，焦化废水中焦油含量约为500一800mg/L，煤气发生站排出废水中的焦油含量可达2000一3000mg/L。