膜處理制漿黑液廢水研究

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摘要 制漿污水是我國現(xiàn)今造紙企業(yè)生產(chǎn)過程中不可忽視的一項問題，如果沒有對其進(jìn)行良好的處理，往往會對環(huán)境造成難以預(yù)計的影響。在本文中，將就膜處理制漿黑液廢水處理技術(shù)進(jìn)行一定的研究。

關(guān)鍵詞：膜處理；制漿黑液廢水

1 引言

近年來，我國人民的環(huán)保意識得到了較大的提升，對于造紙企業(yè)生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的廢水來說，由于對于環(huán)境具有著較大影響而受到了人們的更多關(guān)注。目前，我國已經(jīng)開始了以膜為方式的制漿污水處理工作，并通過液膜分離技術(shù)的發(fā)展為我們制漿黑液處理提供了新的選擇。

2 液膜分離技術(shù)概述

對于液膜技術(shù)來說，其是上世紀(jì)60年代中期由美國所提出的一種分離方式，具有著分離有效、快速以及節(jié)能的優(yōu)點，并陸續(xù)在石油化工、環(huán)保以及冶金等行業(yè)得到了較大規(guī)模的應(yīng)用。其通過對SAA的使用，通過其所具有的獨特雙親分子特性實現(xiàn)分離。而對其所具有的乳狀液膜體系來說，則由膜溶劑、SAA、添加劑以及載體等構(gòu)成，在分離過程中主要包括有液膜的形成、被分離物通過液膜的傳質(zhì)以及后續(xù)的破乳等環(huán)節(jié)。如果待處理液為水相，則需要在SAA作用下首先對W/O乳液進(jìn)行制成，并將其分散到需要處理的水相之中，并形成W/O三相體系。待處理液中需分離出的溶質(zhì)，通過在液膜中發(fā)生的傳質(zhì)過程不斷地轉(zhuǎn)移到內(nèi)相中，并在內(nèi)相富集，然后通過靜置實現(xiàn)被處理液和乳液的分離，再通過破乳實現(xiàn)內(nèi)相和液膜的分離，，進(jìn)而對連續(xù)相同溶質(zhì)實現(xiàn)分離。

3 分離制乳工藝研究

對于該項工藝的研究來說，所涉及到的因素相對較多，研究過程也相對復(fù)雜，主要因素主要有油內(nèi)比、內(nèi)水相濃度、乳水比、轉(zhuǎn)速以及分離時間等等。

表面活性劑方面，其根據(jù)表面活性劑種類所具有的差異而需要對用量進(jìn)行制定：如果用量過小，就會使所制成的乳液膜具有著不穩(wěn)定的特點，在后續(xù)的傳質(zhì)過程中存在著一定的難度；如果用量過大，又會因為液膜厚度過大而使其分離效率得不到保證。對此就需要能夠根據(jù)實際情況對用量進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹贫ā?/p>

油內(nèi)比方面，則是內(nèi)水相同油相間在體積上的比值，對于該值來說，其大小對成乳的質(zhì)量產(chǎn)生影響，無論是過大還是過小都不能夠滿足經(jīng)濟(jì)以及傳質(zhì)方面的要求：如果該值較小，液膜質(zhì)量則會相對不穩(wěn)定、非常容易出現(xiàn)破裂現(xiàn)象；而如果油內(nèi)比較大，液膜厚度則會增加，并因此使傳質(zhì)速率得到降低。此外，內(nèi)水相濃度也是一個非常關(guān)鍵的因素，將直接對污水黑液處理所具有的能力以及經(jīng)過處理后廢水所具有的質(zhì)量產(chǎn)生影響。

制乳轉(zhuǎn)速以及時間方面，也是對最終成乳質(zhì)量具有較大影響的一項因素，如果該時間過短，則可能使成乳出現(xiàn)不完全的情況，而如果時間過長，對于處理成本來說也是一種增加。而對于轉(zhuǎn)速來說，轉(zhuǎn)速低就會使乳液顆粒出現(xiàn)增大的現(xiàn)象，而轉(zhuǎn)速高則會使乳液顆粒減少，并因此對后續(xù)傳質(zhì)產(chǎn)生較大的影響。

在實際實現(xiàn)制漿黑液的液膜分離中，分離時間將對整個分離過程的效率具有直接的影響，如果時間較短，則可能使制漿黑液同乳液間由于接觸不夠充分而得不到完全的反應(yīng)，所獲得處理效果也較低；而如果混合時間過長，則又可能因為乳液破損大而使效率下降?？梢哉f，分離轉(zhuǎn)速與分離時間都是整個傳質(zhì)過程中需要我們能夠嚴(yán)格控制的兩項因素，需要根據(jù)污水量以及濃度對其適當(dāng)?shù)闹贫ā?/p>

4 破乳工程研究

當(dāng)液膜完成傳質(zhì)之后，在經(jīng)過一定時間的靜置分離后位于上層的乳液就會破乳，而下層澄清液則可以得到排放。目前，在乳液破乳方面主要有三種方式，即物理破乳法、生物破乳法以及化學(xué)破乳法。目前，物理破乳法是現(xiàn)今制漿黑液處理過程中應(yīng)用較多的一種方式。其是通過電場的作用將污水中所具有的水滴進(jìn)行聚結(jié)，在電場作用下使其中極化水分子具有了較多的碰撞以及聚結(jié)機(jī)會，并在不斷的結(jié)合之后形成最終的大水滴，最終靠油水相對密度差內(nèi)水相便沉降排出。在該種方式實際應(yīng)用過程中，主要具有著以下幾個影響因素：首先，是乳液自身性質(zhì)影響，即條件自身所具有的限制，如制乳轉(zhuǎn)速、時間以及對于活性劑的用量等；其次，是電壓影響。如果該電壓值較大，則會使破乳時間變短，但是對于實際操作來說，50至100V電壓即能夠滿足要求；再次，是溫度影響。當(dāng)環(huán)境溫度提升時，油相黏度則會隨之下降，并因此使微滴沉降的速度逐漸加快。同時，乳液所具有的體積也會逐漸加大，對膜的破裂起到了一定的促進(jìn)作用；最后，則是放置時間的影響。一般來說，對于新處理的乳液來說，其同經(jīng)過一段時間放置之后的乳液相比更容易破乳，之所以出現(xiàn)這種情況，則是因為乳液在放置一段時間后黏度會出現(xiàn)增大的情況，并在粘稠的情況下不利于破乳。

5 稀型乳狀液膜的應(yīng)用

溶脹現(xiàn)象是我們開展液膜分離過程中所產(chǎn)生的一種不可避免的副作用情況，尤其是對于制漿黑液來說，溶脹情況的出現(xiàn)對實際分離效率可以說產(chǎn)生了一種阻礙、降低的作用。對于溶脹現(xiàn)象來說，其是指外相水透過膜相進(jìn)入內(nèi)相從而使液膜體積脹大的現(xiàn)象，一般分為夾帶溶脹以及滲透溶脹這兩種情況。可以說，無論是哪一種溶脹情況，都會對分離效率產(chǎn)生負(fù)面影響。為了能夠?qū)υ擃悊栴}進(jìn)行較好的解決，人們在一定研究之后提出了稀型乳狀液膜概念，其通過表面具有較低濃度活性劑、低于膠團(tuán)濃度1/5乳液的應(yīng)用實現(xiàn)液膜分離。除了具有普通液膜分離的特點之外，其還具有著以下特點：首先，其在活性劑用量方面要少，這種特點的存在，則能夠在有限的時間內(nèi)在遷移之后具有更小的溶脹，對于后續(xù)電破乳環(huán)節(jié)的開展具有著較為積極的意義；其次，油內(nèi)比大。這種特點的存在，就會使其具有著黏度低、流動性好以及密度更小的特征，更利于工業(yè)實際連續(xù)化處理方式的運(yùn)行，且在油膜相損失方面也較小，制漿黑液在處理過后也更為純凈，不會造成二次污染。

6 結(jié)束語

在上文中，我們對膜處理制漿黑液廢水處理技術(shù)進(jìn)行了一定的研究，可以說，我國現(xiàn)今在膜處理制漿黑液工作中，已經(jīng)獲得了較大的進(jìn)展。而在今后相關(guān)技術(shù)的研究中，還需要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對更易于企業(yè)生產(chǎn)的表面活性劑以及稀型乳狀液膜的處理效果進(jìn)行研究，以此便于我們更好的對制漿黑液進(jìn)行處理。

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