工業(yè)水處理中膜分離技術(shù)的應(yīng)用研究

河北安億環(huán)境科技有限公司 河北石家莊 050051

摘要：在分離凈化技術(shù)上膜分離技術(shù)是一種新型的清潔生產(chǎn)技術(shù)，膜分離技術(shù)在工業(yè)水的處理中產(chǎn)生的效果較好，并在該行業(yè)得到了推廣，它不僅在操作工藝上相對簡單，更是一種綠色環(huán)保的分離凈化技術(shù)，它不僅能將工業(yè)廢水得以很好的凈化，又能將工業(yè)廢水中的有用物質(zhì)進(jìn)行回收，所以在我國的工業(yè)水處理中，膜分離技術(shù)已經(jīng)發(fā)揮著重要的作用。

關(guān)鍵詞：工業(yè)水處理；膜分離技術(shù)；應(yīng)用研究

近年來，膜分離技術(shù)已成為食品加工、廢水處理、生物制藥、石油化工等方面的重要分離手段。而反滲透和納濾作為主要的水處理分離膜，在膜分離領(lǐng)域占有重要地位，它是一種利用一張?zhí)厥庵圃斓?、有選擇透過性的薄膜，在外力推動(dòng)下對混合物進(jìn)行分離的方法。這種方法脫離了傳統(tǒng)的化學(xué)處理范疇，轉(zhuǎn)入到了物理固液分離領(lǐng)域，在水處理領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。

一、膜分離技術(shù)簡述

1.基本概括

膜分離技術(shù)制造工藝相對比較簡單，是利用一張有選擇透過性且經(jīng)過復(fù)雜工藝制造的薄膜，后經(jīng)外力的推動(dòng)進(jìn)行分離一種混合物，分解后進(jìn)行提純加工，最后進(jìn)行濃縮，它分離混合物的方法也不盡相同，混合物所包含的物理性質(zhì)不同時(shí)，其分離的工藝也會(huì)跟著轉(zhuǎn)變，這是一種新型的分離處理技術(shù)，能將不同成分的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分離。而膜分離技術(shù)的原理在于，在由不同液體成分或氣體組成的混合物種，在滲透作用性能上，對膜的選擇是有所區(qū)別的，膜的滲透作用的好壞，直接影響著膜分離技術(shù)所發(fā)揮的作用。

2.基本特點(diǎn)

（1）膜分離技術(shù)分離出來的水質(zhì)量較高，且分離的效率也較高。傳統(tǒng)的分離技術(shù)一般只能將微米級的物質(zhì)進(jìn)行分離，而膜分離技術(shù)能將一些混凝、沉淀較高的納米級物質(zhì)進(jìn)行分離。所以，膜分離技術(shù)不僅能將工業(yè)水中的消毒副產(chǎn)物前體、色度以及嗅味有效的去處，并能將工業(yè)水中的細(xì)菌病毒以及有機(jī)物進(jìn)行分離，在經(jīng)過膜分離技術(shù)處理過的水與相對比較傳統(tǒng)的水處理方法所處理過的水質(zhì)量會(huì)更為優(yōu)厚。

（2）膜分離技術(shù)在分離過程中產(chǎn)生的能源消耗相對較低傳統(tǒng)的分離技術(shù)，在進(jìn)行工業(yè)水處理過程中，基本與吸附、吸收、萃取等過程相像，而膜分離技術(shù)在進(jìn)行工業(yè)水處理過程中不會(huì)發(fā)生任何相變，對于在相變過程中所產(chǎn)生的能耗，膜分離技術(shù)會(huì)相對較低。其次，膜分離技術(shù)一般是在低溫的環(huán)境下進(jìn)行水分離，所以被分離出來的物質(zhì)的冷卻或者加熱所產(chǎn)生的能量損耗就相對較低。

（3）膜分離技術(shù)分離出的工業(yè)水水質(zhì)較為穩(wěn)定

在膜分離技術(shù)設(shè)備上，因?yàn)樽陨聿粩y帶運(yùn)動(dòng)部件，且工作環(huán)境是在常溫或者低溫條件下，所以在日常維護(hù)上不用費(fèi)心，且操作起來相對比較簡單、可靠度也相對較高，它能將可靠穩(wěn)定的水質(zhì)分離出來。其中在膜的選擇上，膜的大小跟水質(zhì)的好壞有著直接的聯(lián)系，在運(yùn)行條件上基本上與原來的水質(zhì)沒有很大的關(guān)聯(lián)。

（4）所用面積較少且綠色環(huán)保

膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，在工作效率相對較高，一般在正常作業(yè)時(shí)，常用的設(shè)備占地面積相對較小，因?yàn)槟し蛛x技術(shù)能將自身所具有的生產(chǎn)工藝進(jìn)行直接灌輸，在生產(chǎn)線上不需要發(fā)生多大改變；在化學(xué)用藥上，膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，技術(shù)含量較高，膜分離技術(shù)在進(jìn)行工業(yè)水處理時(shí)，不用添加任何化學(xué)藥劑，這一點(diǎn)，與我國倡導(dǎo)的綠色環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)相互吻合，避免了化學(xué)污染。

二、膜分離技術(shù)的種類

1.微濾

微濾分離技術(shù)是根據(jù)篩分原理以壓力差作為推動(dòng)力的膜分離過程。微濾分離技術(shù)主要用于過濾0.1—10μm大小的顆粒，在城市污水處理和飲用水生產(chǎn)方面應(yīng)用廣泛。

2.超濾

超濾是一個(gè)壓力驅(qū)動(dòng)的膜分離過程。應(yīng)用超濾分離技術(shù)時(shí)，溶劑和小分子溶質(zhì)將透過膜，而大分子溶質(zhì)則被薄膜截留，超濾其孔徑范圍為0.05—1nm。

3.納濾

納濾是介于反滲透和超濾之間的一種分子級的膜分離技術(shù)，它的一個(gè)顯著特點(diǎn)是具有離子選擇性。因此，廣泛應(yīng)用于河水及地下水中農(nóng)藥、硝酸鹽、硫酸鹽、氟、硼、砷等有害物質(zhì)的去除。

4.反滲透膜

反滲透是在溶液的液面上施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，溶劑將與原來的滲透方向相反，從溶液向溶劑一側(cè)流動(dòng)的過程。反滲透膜在高壓情況下只允許水分子通過，具有很高的溶質(zhì)脫除率。

三、應(yīng)用研究

隨著我國加工工業(yè)的增多，含有大量化學(xué)物質(zhì)的工業(yè)廢水的排放量也在日益增多，這對我國的社會(huì)環(huán)境和人類的身體健康產(chǎn)生了很大的影響，為了保障社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)當(dāng)對工業(yè)廢水進(jìn)行嚴(yán)格的凈化處理。在國家倡導(dǎo)的綠的環(huán)保有機(jī)化工廢水處理過程中，膜分離技術(shù)所產(chǎn)生的作用越來越明顯，并在一些含有有毒氣體以及有毒微生物的工業(yè)水處理中發(fā)揮了自身的優(yōu)勢，并得以廣泛的運(yùn)用。在對有機(jī)化工工業(yè)排放出來的工業(yè)廢水進(jìn)行處理的過程中，膜分離技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮著重要的作用，在含有硝基苯胺、酚廢水中，膜分離技術(shù)得以很好的應(yīng)用，NaOH溶液為內(nèi)相試劑結(jié)合-113B為表面活性劑組成溶液，將廢水中含有的硝基苯進(jìn)行處理，最終將傳質(zhì)動(dòng)能學(xué)得以研究出來。經(jīng)過膜分離技術(shù)處理后的有機(jī)化工工業(yè)廢水跟國家規(guī)定的三級排放標(biāo)準(zhǔn)相互吻合，達(dá)到了國家倡導(dǎo)的綠色化工工業(yè)發(fā)展；在一些輕工業(yè)工廠排放的廢水中，膜分離技術(shù)將檸檬酸、造紙廢水等進(jìn)行相應(yīng)處理，在這一領(lǐng)域，膜分離技術(shù)得以廣泛的利用；在一些醫(yī)藥、食品化工工業(yè)領(lǐng)域所產(chǎn)生的工業(yè)廢水中含有大量的檸檬酸，這就直接造成了一些損失，運(yùn)用膜分離技術(shù)對其進(jìn)行分離，不僅能將工業(yè)廢水中的檸檬酸提取出來，對廢水中含有的CODcr也會(huì)有不同程度的降低，這就達(dá)到了國家倡導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

1.膜分離技術(shù)在供水處理中的應(yīng)用

（1）制取飲用水

飲用水的純化和凈化是從中去除小顆粒懸浮物、溶解性有機(jī)物以及有毒化合物等有害物質(zhì)。微濾可以有效去除小顆粒有機(jī)物和懸浮固體；超濾對溶解性有機(jī)物有很好的去除效果；納濾可去除部分硬度、重金屬以及農(nóng)藥等有毒化合物；反滲透則對幾乎所有有害物質(zhì)都有很高的去除率。因此，歐、美、日等發(fā)達(dá)國家將膜分離技術(shù)作為本世紀(jì)水處理領(lǐng)域的一項(xiàng)高新技術(shù)，也是當(dāng)前促進(jìn)和保證社會(huì)穩(wěn)定的關(guān)鍵技術(shù)之一。此外，反滲透技術(shù)在海水淡化領(lǐng)域中的作用越來越重要。采用這種技術(shù)制取的飲用水水質(zhì)優(yōu)良，完全滿足國家關(guān)于飲用水水質(zhì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（1）工業(yè)用純水供水

反滲透水處理技術(shù)廣泛地用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，它一般是工業(yè)用純水設(shè)備的核心技術(shù)，且出水水質(zhì)完全符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。如北京同仁堂集團(tuán)等越來越多的藥廠的制藥用純水、洗瓶用純水和藥檢用純水均是采用反滲透工藝制取，又如利用納濾與低壓反滲透工藝對火電廠的鍋爐補(bǔ)給水進(jìn)行處理。

2.膜分離技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

膜分離技術(shù)在廢水處理方面的研究和應(yīng)用幾乎涉及到廢水處理的各個(gè)領(lǐng)域，包括能源、電子、石化、醫(yī)藥衛(wèi)生、重工、輕工、食品、造紙、印鈔和人民日常生活及環(huán)保等領(lǐng)域。如石油化工的生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生許多含油廢水，用化學(xué)或電解法將其廢水進(jìn)行處理，不但油水分離難度較大，而且費(fèi)用較高，而采用膜分離技術(shù)處理可直接將油水分離。又如機(jī)械加工中會(huì)產(chǎn)生大量沖洗水，這些廢水具有非常高的重金屬離子含量，此時(shí)若采取化學(xué)沉淀、離子交換等傳統(tǒng)方法進(jìn)行廢水處理，則很難獲得滿意的效果。而采用膜分離技術(shù)對重金屬廢水進(jìn)行處理不但工藝簡單，而且去除率更高。

結(jié)語

膜分離技術(shù)是新時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，它作為一種高新技術(shù)，不僅能推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，更能將我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槠浜唵伪憬莸牟僮骷夹g(shù)以及節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，是我國在處理工業(yè)廢水上有了很大的進(jìn)步。只要將膜分離技術(shù)合理的運(yùn)用在內(nèi)，根據(jù)不同情況下的工業(yè)廢水進(jìn)行適當(dāng)處理，我國的經(jīng)濟(jì)會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定、長久的發(fā)展。

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