膜法水处理技术在生活污水检测中的应用

膜法水处理技术在生活污水检测中的应用

关键词:膜法水处理技术;生活污水;深度处理;应用

引言

分析膜法水处理技术对生活污水中的污染物处理的应用,对采样实验中样品避免被污染的情况进行分析,通过较长时间的保存来降低目标准确度,载气以及吹扫气的过程中有掺入杂质的可能,分离度的大小会影响峰值和峰面积的测定;以目标物的相应情况作为最主要的参考指标,同时对于仪器主要的参数进行设定,对其进行维护,在多方面的调控之下把握仪器的基本状态;通过多种因素的影响进行准确的定量分析可以发现:用膜法水处理方法对检测生活污水排除杂质有重要的作用。

1膜法概述

膜指的是在一种流体中或两种流体之间有一种层薄凝聚物质,其将流体相隔成两个部分,并将两边的物质产生传质作用。膜的存在方式既可以是的固态的,也可以是液态的,其具备较强的渗透性和半渗透性。经过实际研究可以发现,膜存在两个显著特点:第一,无论膜多薄必然存在两个界面。从而在两个界面中和两个侧面的流动物体产生接触。第二,膜具备选择透过性。膜可以将流体中的一种或是多种物质进行透过,但是不允许和其他物质透过。针对膜的选择透过性,对物质进行分离或是浓缩的方式就被称作膜法分离技术。常见的膜分离法有超滤、微孔过滤、反渗透和电渗析等。

2反渗透原理和膜透过机理

渗透现象最早是在1748年被阿贝·诺伦特发现并得到证明的现象,但是一直到上世纪五十年代,广大科学家才逐渐对反渗透分离方式展开更深入的研究。

按照物理学的理论,废水的液面呈现明显提升,最后膜的两侧将呈现固定的液面差。在此环节中,渗透也呈现出动态平衡的趋势,我们通常也将这种现象称之为正渗透,而对于二者中的液面差,也被称作是渗透压。在对废水侧增加压力Pa的时候,将出现Pa大于液面差的情况,因此废水中的水分子也将逐渐向着具备选择性的半透膜转变,在此环节中,施加的压力越大,透过的速度也将得到更显著的提升,在此种背景下透过的速度越大,反渗透现象就越明显。对海水的淡化,或是对废水的净化都是在此背景下实现的。

当前,普遍认为溶解扩散理论能对膜透过现象进行良好说明。在该理论中将水分子和溶质在膜内进行溶解,并实现在膜内的扩散,但是由于膜自身具备推动力,因此浓度差和压力差效果并不乐观。由于溶质扩散系数和水分子扩散系数相比较小,所以高压作用下水在膜中的移动速度也将明显提升,那么透过膜的水分子数量也十分繁多。这也说明膜具备较高的选择性,对于溶质有着较强的截留作用,但当前反渗透膜透过机理同发达国家相比,我国仍然处于发展和完善的重要阶段,和世界先进水平仍然存在一定距离。

3膜法水处理技术在生活污水处理中准确度的测定

3.1生活污水样品的保存

存放生活污水试剂的样品瓶应当密闭并且冷藏保存,而笔者在这种情况下对于几十组的标准进行期限分析实验,综合对比之后发现低沸点的物质和烯烃类化合物的变化整体是比较大的。

3.2标准测定溶液的保存

在购买国家标准的标准溶液之后,应当存放在安瓿瓶内进行日常的保存,并且依据厂家所标识的信息在不开瓶的保质期内进行使用。而对于分装在标准瓶中的标准溶液进行分析可以发现在四个月内多组分的变化量仅在10%以内,对于配置好的溶液进行存放可以时间更久,在一周左右均可以进行标准溶液的存放。而因为不同浓度标准溶液在经过不同时间的存放之后,测定回收率很有可能会产生低沸点物质回收率相较于高沸点的物质回收率高的情况,烯烃类的化合物回收率也相对于烷烃来说较低。

3.3仪器状态检查及参数选择

以生活污水的相应情况作为最主要的参考指标,同时对于仪器主要的参数进行设定,对其进行维护,在多方面的调控之下把握仪器的基本状态。

1.吹扫流量选择及吹扫时间。要保证在每分钟四十毫升的流量下进行十分钟以上的持续吹扫,否则会对于分析的结果产生较大的偏差;在烘焙的过程中也要把握好温度和对应的时间,不然则会对于下一次分析造成影响,进而影响最终结果,一般来说解析0.5min就可以让回收率再次得到提升。

2.分流比的选择。从一般意义上来说,选取不分流或者低分流的比例可以有效提升仪器的灵敏度。但因为在吹扫过程中所采用了吹扫捕集浓缩仪,整体数据的灵敏度已经不再是影响挥发性有机物分析主要的因素,在分流比小于50的时候可以将多组分进行检出的检验;与此相反如果选择不进行分流取样,则会导致部分峰形展宽,对于分析结果来说反而有较大的影响。在某些特殊情况下如果采用不分流进样的方式,则会导致溶剂排空,让峰展宽和拖尾的现象得到解决。

3.吹扫管路的维护。在样品中存在一定量的悬浮物,在较大批量的样品检测过程中也要时刻注意检测管路的畅通,在系统的气密性检验中需要防止堵塞管路,从而造成样量的减少。吹扫管也需要时刻的注意清洗,如果过滤式的吹扫管内部沙片被阻塞,则会导致气流不通畅,吹扫效率下降。

4常见问题及解决办法

4.1氯乙烯的回收

对于氯乙烯来说,这是一种沸点相对来说很低的物质,因此分子量也较少,在一般的色谱柱分析情况下有着较快的分离时间,这样也会导致两方面的问题:初温太高会导致测试负误差较大;溶剂峰的问题会导致峰拖尾形成正向的误差,这种情况在进行全局性扫描的时候会更为明显。所以更推荐采用扫描的方式进行系统分析,选取定量因子,将初始分析温度降低到40%以下,保持一定时间可以有效保障氯乙烯的回收率。

4.2分子烷烃及萘的干扰

随着环境的恶化,水中高沸点污染物的成分含量也是越来越多的,虽然在设定温度背景下最终的目标物较早可以蒸馏出,但样品中依旧可能存在大分子的烷烃,在柱子中会产生残留,因此膜法水处理技术实验过程中需要优先对色谱柱进行升温,保证分析的持续性。

4.3浑浊样品的处理

对于水中污染物来说,吹扫捕集的管路相对来说较细,样品中所含有的细砂和泥垢也相对来说很容易阻塞管路,阻塞吹扫管的砂片,从而导致形成定量不准确的情况。而如果用普通方式过滤就会导致回收率的降低,因此推荐在膜法水处理过程中直接用顶空处理方式进行分析过滤。

结束语

生活污水中污染物主要包括芳香烃、卤代烃等多种烃类。而这些物质有着较为稳定的化学性质,整体不容易被分解,如果深入到含水层之后还容易导致地下水的整体污染。对于人类来说有着强烈的致癌性,可能会导致生殖系统受到毒害,因此生活污水的准确检测对于以上危害有着十分重要的作用。和顶空法、萃取法以及其他方法相比较而言这种吹扫的捕捉方法有着污染更少、取样少、效率高的整体优点,对于生活污水的测定来说,最为关键的问题在于排除多种干扰,让实际定量分析中的准确度得到实现。因此在环境分析方面有着十分广泛的作用。

参考文献:

[1]高焕珍.一种膜法水处理技术的应用[J].科技视界,2017(36):225-226.

[2]李晓辉,张利辉,郭茹辉,刘振法.膜法水处理技术在工业污水回用中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(20):154-155+157.

[3]曹焕义.全膜法水处理中各个系统主要的PLC控制解析[J].中国新技术新产品,2017(19):8-11.

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