电解法生产锌的过程中会产生大量的漂洗废水,漂洗废水中含有较高浓度的锌离子。含锌废水属于重金属废水,若不经过处理直接排放,会对水体造成严重污染。化学沉淀,吸附等传统方法在处理重金属废水时,将金属离子以固体的形式从水中分离,在对这些固体进行填埋和焚烧等最终处置时会造成二次污染。膜分离技术作为一种新型的水处理技术,具有低耗、高效、操作方便等优点,受到国内外水处理者的普遍关注,特别是在实现水回用的同时,能够提高废水中的重金属含量,有利于重金属的资源回收,不会造成二次污染。纳滤和反渗透是目前应用在重金属废水处理上的常见的两种膜分离形式,金属去除率低和膜通量低分别限制了纳滤和反渗透的应用。目前的文献研究中主要通过添加表面活性剂和螯合剂的方式增加纳滤和反渗透的金属去除率。活性剂和螯合剂提高了金属离子去除率的同时降低了膜通量,膜通量低使得这些技术很难应用于废水的实际处理。本文针对这一问题,提出了一种同时提高膜分离金属去除率和膜通量的方法,并优化了相关参数,探讨了相关机理。　　 本文以实验室配水为研究对象,采用酒石酸钾钠(PST)强化纳滤和反渗透法去除废水中的锌离子。主要考察了PST对膜纯水通量和含锌废水处理效果的影响,分析了PST强化纳滤和反渗透法的影响因素。实验结果表明:PST在一定浓度范围内,对纳滤和反渗透的纯水通量具有促进作用。PST对纳滤和反渗透的纯水膜通量最大提升比例为18.1％和51.3%。PST对含锌废水处理效果的强化作用显著,不会造成二次污染。PST添加浓度为15mg/L时,纳滤的处理效果最佳,锌离子去除率和膜通量分别增大了11%和16.1%,TOC浓度为0.87 mg/L。PST添加浓度为12.5 mg/L时,反渗透的处理效果最佳,锌离子去除率和膜通量分别增大了16.1%和29.3%,出水TOC浓度为0.53mg/L。影响因素实验表明,在各种条件下,PST对纳滤和反渗透的锌离子去除率和膜通量都具有明显的强化作用。　　 在确定了PST对纳滤和反渗透较好的强化效果后,考察PST强化后膜表面接触角和Zeta电位的变化,以揭示PST强化膜分离的机理。接触角和Zeta电位的测试数据表明,PST添加后膜表面的亲水性与膜通量的变化相对应。适量的PST能够使得膜表面的亲水性变强,膜通量增大。过量的PST使得膜表面亲水性变弱,膜通量降低。同时,PST导致膜表面的Zeta电位增大,在增大到一定程度后保持不变。由于Donmn效应和静电作用,Zeta电位增大使得纳滤和反渗透膜表面对锌离子的排斥力增大。Zeta电位与膜通量的变化共同决定了锌离子去除率的变化。当添加适量的PST时,单位时间内通过膜的水分子数量增大,而通过膜的锌离子数量减少,导致了锌离子去除率增大。而添加过量的PST时,单位时间内通过膜表面的锌离子数目不变,而透过膜的水分子数量减小,去除率降低。　　 为了进一步揭示膜表面接触角和Zeta电位变化机理,并研究膜污染的微观形态,采用环境扫描电镜、原子力显微镜、能谱分析、红外分析和X射线衍射考察了PST添加前后膜表面的微观形态、组成成分及结构的变化。实验结果表明纳滤和反渗透膜表面的微观形态和组分发生了改变。PST导致纳滤和反渗透膜表面分别出现了球状凸起和亲水性有机层,PST的添加浓度改变了球状凸起和亲水性有机层的厚度。适量的PST在膜表面形成的球状凸起和亲水性有机层没有完全覆盖膜表面,膜表面的羧基数目为膜材料本身的羧基数目与PST带来的羧基数目之和。过量的PST使得膜表面被球状凸起和亲水性有机层完全覆盖,膜表面上羧基的总数目仅为PST带来的羧基数目。羧基数目的变化改变了膜表面的接触角和膜电位,进而影响了锌离子去除率。同时,XPD结果表明PST没有改变膜表面晶体结构,但改变了膜表面晶胞数目。该结果与能谱和红外分析的数据较为吻合。最后,PST在强化了膜分离的同时,导致了膜表面粗糙度的增大。一般认为粗糙度的增大会加重膜污染,但膜污染的微观形态表明PST增加的粗糙度对膜污染影响不大,PST对金属离子的络合作用在膜污染中起主要作用,并可以通过酸洗得以消除。