諸紅龍
(廣東新大禹環(huán)境科技股份有限公司廣東廣州510660)
膜技術(shù)用于工業(yè)廢水處理的現(xiàn)狀及進(jìn)展
諸紅龍
(廣東新大禹環(huán)境科技股份有限公司廣東廣州510660)
隨著我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,工業(yè)廢水排放量的逐步增多對(duì)我國(guó)環(huán)境保護(hù)構(gòu)成嚴(yán)重威脅,不利于生態(tài)環(huán)境的平衡,防治工業(yè)污染成為我國(guó)國(guó)民日益關(guān)注的話題。本文主要闡述了多樣化的膜技術(shù)用于工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展,并對(duì)其應(yīng)用于工業(yè)廢水處理方面的可行性進(jìn)行進(jìn)一步探討與研究,以期為我國(guó)工業(yè)發(fā)展與環(huán)保節(jié)能工程作出貢獻(xiàn)。
膜技術(shù);工業(yè)廢水;現(xiàn)狀及發(fā)展
近年來(lái),我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展,工業(yè)廢水的排放量隨之日益增多,工業(yè)廢水是我國(guó)現(xiàn)階段最大的環(huán)境污染源,嚴(yán)重影響我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及身體健康水平。隨著膜技術(shù)在我國(guó)工業(yè)廢水處理方面的廣泛應(yīng)用,有效實(shí)現(xiàn)了我國(guó)工業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的雙贏目標(biāo),同時(shí)多樣化的膜技術(shù)應(yīng)用于不同的工業(yè)生產(chǎn)中,不僅大幅節(jié)約工業(yè)生產(chǎn)成本,在一定程度上也緩解了我國(guó)水資源緊缺的壓力。由此可見(jiàn),對(duì)工業(yè)廢水處理過(guò)程中膜技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入探究十分必要。
1.1膜技術(shù)的基本概念
膜技術(shù)是我國(guó)在工業(yè)廢水處理中應(yīng)用最為廣泛的一種手段,其是通過(guò)某種較為特殊的半透膜進(jìn)而對(duì)水中分子或離子進(jìn)行有效分離,是新型的流體單元操作水處理技術(shù)。在20世紀(jì)初期,膜技術(shù)成為水處理領(lǐng)域的核心技術(shù),截止到目前已取得令人矚目的快速發(fā)展。我國(guó)現(xiàn)階段常用的膜技術(shù)較為多樣化,有電滲析、微濾及反滲透等形式,其中電滲析膜技術(shù)具有節(jié)能及便于自動(dòng)化操作的特點(diǎn),在我國(guó)工業(yè)廢水處理中占主體地位。
1.2工業(yè)廢水的主要來(lái)源
我國(guó)是工業(yè)生產(chǎn)大國(guó),在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)消耗大量的新鮮水,經(jīng)過(guò)工業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)流程也會(huì)排出大部分的廢水,這些廢水中大都夾帶有一定數(shù)量的生產(chǎn)原料,由于工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的不同,有些工業(yè)廢水中也會(huì)含有中間產(chǎn)品或少量成品,例如電鍍或冶金行業(yè)排出的廢水中會(huì)含有重金屬及懸浮物,而煉油行業(yè)則含有大量的油類,因此行業(yè)、生產(chǎn)工藝不同產(chǎn)生的工業(yè)廢水類型也不盡相同。工廠在進(jìn)行工藝主反應(yīng)的同時(shí)大多伴隨著一定的副反應(yīng)。副反應(yīng)產(chǎn)物數(shù)量較少,有些可以直接回收,但也有一本分副產(chǎn)物成分較為復(fù)雜,在回收困難大或回收費(fèi)用較高的情況下只能將其作為廢料排棄,進(jìn)而造成工業(yè)廢水。冷卻水的生產(chǎn)工藝中需要使用大量冷卻用水。直接冷卻是冷卻物料直接接觸,極易造成工業(yè)廢水。間接冷卻的冷卻物料雖不與冷卻水直接接觸,但其中需要加入殺藻劑、防腐劑等化學(xué)物質(zhì),故使冷卻水受到不同程度的污染。
2.1電滲析在處理氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)工業(yè)廢水方面的應(yīng)用
電滲析以直流電力為主要推動(dòng)力,利用陰陽(yáng)離子交換膜對(duì)陰陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性,將水溶液中的相關(guān)離子通過(guò)遷移到別處的水處理技術(shù),電滲析在我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)的廢水處理中有著不可或缺的重要地位。氧化鋁在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生廢渣赤泥,赤泥附液所損失的堿量占氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中耗堿總量的17%左右,是我國(guó)對(duì)環(huán)境及土地影響程度較為嚴(yán)重的堿性污染源。目前國(guó)外的氧化鋁廠大都采用從赤泥堆積場(chǎng)覆蓋表面取回廢堿液,進(jìn)而將其投入到赤泥洗滌的流程中回收少量堿,但不能解決環(huán)境保護(hù)的根本性問(wèn)題。我國(guó)現(xiàn)已將治理工業(yè)赤泥堿性廢水列入工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)項(xiàng)目。電滲析處理工業(yè)赤泥堿性廢水利用溶液濃度的特定條件將廢水中的離子進(jìn)行有效的膜分離,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)堿和工藝用水的回收,全面推進(jìn)氧化鋁工程中零排放的進(jìn)程,是我國(guó)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)上具有可行性的新穎工業(yè)廢水處理工藝[1]。
2.2超濾在紙漿廢水處理中的應(yīng)用
膜分離技術(shù)是我國(guó)處理制漿造紙工業(yè)廢水的主要技術(shù)手段,其中超濾的效果最為突出。超濾利用超濾膜的不同孔徑進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)廢水溶液中相關(guān)物質(zhì)的物理篩分。采用超濾法處理紙漿廢較其他生物處理法相比具有一定環(huán)保意義,可有效杜絕排放的工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境造成二次污染。據(jù)研究調(diào)查顯示,工廠采用超濾法處理紙漿廠的漂洗出水,有害離子被有效濾出,同時(shí)再采用漂白裝置將氯化合物的含量控制在合理范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)造紙廠廢水的循環(huán)利用[2]。
2.3膜技術(shù)在食品廢水處理方面的應(yīng)用
在我國(guó)食品生產(chǎn)加工過(guò)程中主要采用反滲透膜與超濾組合的工藝進(jìn)行大豆蛋白廢水的處理,該過(guò)程具有純物理性,因此利用此種工藝生產(chǎn)加工出的產(chǎn)品都屬于純天然的綠色產(chǎn)品,不含任何化學(xué)添加劑。目前我國(guó)采用合理的膜分離組合工藝進(jìn)行提取甘露醇的工業(yè)性試驗(yàn)也取得較好成果。我國(guó)相關(guān)人員利用PAN、CA、PS等超濾膜將其應(yīng)用到黃酒除濁的流程中,雜質(zhì)分離效果較傳統(tǒng)的處理手段有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),過(guò)濾后黃酒各方面都優(yōu)于常規(guī)黃酒[3]。
綜上所述,在膜技術(shù)用于工業(yè)廢水處理時(shí)應(yīng)根據(jù)工業(yè)廢水的實(shí)際具體情況采用具有針對(duì)性的預(yù)處理手段,同時(shí)選用具有寬流道的相關(guān)膜組件,加之合理的工藝設(shè)計(jì),全面實(shí)現(xiàn)膜技術(shù)分離各類型工業(yè)廢水的技術(shù)可行性。近年來(lái),隨著我國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)及科研人員對(duì)膜技術(shù)研究的逐步深入,有效改善了制膜工藝,大量具有科學(xué)前瞻性的新型膜材料相繼問(wèn)世,為我國(guó)環(huán)境友好型社會(huì)的全面構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。
[1]侯立安,張林.膜分離技術(shù):開(kāi)源減排保障水安全[J].中國(guó)工程科學(xué),2014,11(12):10-16.
[2]王鑒,郭天嬌,齊保坤.高含鹽工業(yè)廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展[J].煤化工,2015,01(03):18-21.
[3]易華西,張?zhí)m威,黃冬成.反滲透膜技術(shù)在乳品工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用[J].中國(guó)乳品工業(yè),2015,11(06):49-51.