膜分離技術(shù)在粘膠纖維生產(chǎn)中的應(yīng)用

岳春艷

摘要：膜分離技術(shù)是指在分子水平的基礎(chǔ)上，通過(guò)半透膜時(shí)不同粒徑的分子混合物，會(huì)實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù)，膜分離是在20世紀(jì)初出現(xiàn)的，20世紀(jì)60年代后迅速崛起的一門有關(guān)分離的新興技術(shù)。膜分離技術(shù)由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，而且又具有高效節(jié)能等很多優(yōu)點(diǎn)。膜分離技術(shù)在粘膠纖維生產(chǎn)中的應(yīng)用也是非常廣泛的，在生產(chǎn)工藝用水方面的處理、浸漬堿液的處理回收技術(shù)、有關(guān)于廢膠及堿的回收、酸性廢水處理的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：粘膠纖維；分離技術(shù)；膜分離；處理應(yīng)用

對(duì)于對(duì)粘膠纖維生產(chǎn)在分離技術(shù)的應(yīng)用方面的了解，必須要對(duì)粘膠纖維生產(chǎn)中水和其它物料的基本進(jìn)出流程有充分的了解。傳統(tǒng)粘膠纖維，一直被應(yīng)用于紡織工業(yè)，關(guān)于粘膠纖維在工業(yè)方面的應(yīng)用，生產(chǎn)工藝主要包括粘膠原液工序、紡練工序以及關(guān)于酸站工序等系列工序。粘膠纖維的生產(chǎn)主要過(guò)程有：原料漿柏進(jìn)入和纖維成品產(chǎn)出，以及廢膠、廢絲的大量排出；大量的工藝用水和化工物質(zhì)的進(jìn)入，其中化工物質(zhì)主要有NaOH、水等物質(zhì)，大量的酸性廢水、堿性廢水以及廢氣的排放，而廢氣廢水的排放也是粘膠纖維這種應(yīng)用方式有了很多的爭(zhēng)議。在粘膠纖維的生產(chǎn)中，膜分離技術(shù)可以有效的節(jié)約水，很大程度上提高水的利用率、也能夠降低廢水的排放率，這個(gè)方面還需要從各個(gè)具體的工序談起。

1膜分離技術(shù)在生產(chǎn)工藝用水處理中的應(yīng)用

1.1粘膠纖維工藝用水

粘膠纖維生產(chǎn)中工藝用水基本上都是利用軟化水和脫鹽水，多數(shù)的工廠采用的是用傳統(tǒng)離子交換樹(shù)脂來(lái)制作軟化水和脫鹽水，這種傳統(tǒng)工藝在實(shí)際生產(chǎn)中存在很多問(wèn)題，其主要缺點(diǎn)有：受到進(jìn)水水質(zhì)問(wèn)題的影響、對(duì)預(yù)處理效果變化也會(huì)造成影響，出水水質(zhì)的波動(dòng)幅度較大，會(huì)影響到產(chǎn)品的色澤，影響到質(zhì)量問(wèn)題；樹(shù)脂的再生還需要消耗大量的水和藥劑，并且還會(huì)產(chǎn)生大量酸堿廢物和廢水，存在制水成本等系列問(wèn)題；而且樹(shù)脂需要再生，更換的勞動(dòng)強(qiáng)度特別大，在管理方面也需要投入較大的精力，不方便管理。

1.2膜分離技術(shù)在應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)

膜分離技術(shù)在水處理應(yīng)用方面的長(zhǎng)足發(fā)展，有關(guān)水處理領(lǐng)域的工業(yè)化工應(yīng)用還包括苦咸水的淡化、海水淡化高壓鍋爐補(bǔ)給水的制備、直接飲用水的制備、制備電子工業(yè)超純水等方面。其中對(duì)于利用納濾膜來(lái)制備軟化水的工藝，采用的是反滲透膜制備方式，關(guān)于去離子水的制備，去離子技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)非常成功的被應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，并在國(guó)際上達(dá)到了特別先進(jìn)的水平和各方面的高度評(píng)價(jià)。對(duì)于粘膠纖維行業(yè)所利用的工藝產(chǎn)品，無(wú)論是制備的軟化水還是制備出的脫鹽水，現(xiàn)在也都可以用非常成熟、高效的膜分離技術(shù)來(lái)處理，而利用該技術(shù)制備出軟化水和去離子水具有傳統(tǒng)制備方式?jīng)]有的優(yōu)點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)是：出水的水質(zhì)質(zhì)量高而且是非穩(wěn)定，有助于提高粘纖維產(chǎn)品關(guān)于性能的穩(wěn)定性，在質(zhì)量方面也有所提高，在操作方面，處理以及管理簡(jiǎn)便，總運(yùn)行成本相對(duì)于來(lái)說(shuō)更加經(jīng)濟(jì)合理。

2膜分離技術(shù)在堿液處理回收方面的利用

2.1堿液在膜分離技術(shù)中的應(yīng)用

粘膠纖維生產(chǎn)中十分主要的一個(gè)步驟是漿柏的浸漬，而堿液主要用于漿柏的浸漬，除了使甲種纖維素等物質(zhì)堿化之外，還能夠高效的將雜質(zhì)溶于堿液中，使堿液中附著有了很多化學(xué)有機(jī)物，還有小纖維素和半纖維素等物質(zhì)的生成。

2.2回收處理堿液

為了使生產(chǎn)成本降到最低，有效減少堿液的損耗量，浸液通常需要在循環(huán)之后繼續(xù)回收使用，回收使用的浸液中，半纖維素的含量也需要降低到工藝要求的限度之下。因此，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)工藝處理的要求中必須要對(duì)浸液進(jìn)行堿和纖維素的分離處理。在傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中，對(duì)于這種半纖維素的分離采用的主要方式是透析工藝以及有關(guān)于透析工藝的設(shè)備以實(shí)現(xiàn)這種操作。這種用傳統(tǒng)透析的方式來(lái)分離半纖維素、回收堿液的效率也是十分的低下，而且對(duì)于用水的要求也特別高。同時(shí)，半纖維素仍然有無(wú)法回收的成分，這些成分的存在會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而且這種工藝的設(shè)備在建筑面積上的要求特別高，對(duì)于場(chǎng)地的需求面積較大。近年來(lái)，各種化工公司工廠合作開(kāi)發(fā)的納濾膜堿液回收系統(tǒng)，可以很好的去除堿液中的半纖維素、醛類、酯類等有機(jī)化合物。不僅濾出的堿液可以高效回收利用，而且對(duì)廢堿液中半纖維素進(jìn)一步回收效率十分高，基本上可以做到無(wú)污染排放，而且占地面積小需要的勞動(dòng)力較少。經(jīng)過(guò)幾年的成功運(yùn)行，強(qiáng)有力證明了這種回收工藝的可操作性極高，經(jīng)濟(jì)效益極強(qiáng)。

3膜分離技術(shù)在廢膠處理及其堿回收的利用

膜分離技術(shù)在廢膠處理及其堿回收的利用可以采用廢膠處理及堿回收的方法。對(duì)于過(guò)濾后的廢膠，從前的工藝是將廢膠與水一同排放，KK濾機(jī)可以通過(guò)高速離心的方法回收廢膠，但是這種設(shè)備的運(yùn)行方法并不可靠，各種工廠也很少使用。膜分離技術(shù)的出現(xiàn)十分具有優(yōu)勢(shì)，它是利用納濾膜過(guò)濾，可以將廢液中的NaOH再次回收利用。經(jīng)過(guò)膜技術(shù)處理過(guò)的廢堿液也能夠更加純凈，可以繼續(xù)回收使用。

4膜分離技術(shù)在酸性廢水處理中的應(yīng)用

4.1酸液在膜分離技術(shù)中的應(yīng)用

酸性廢水主要是通過(guò)蒸發(fā)或真空結(jié)晶后產(chǎn)生的冷凝水以及少量酸浴過(guò)濾形成的含有酸性的廢水。粘膠組成中含有大量的水，在形成纖維后會(huì)被放出，紡絲中會(huì)在酸堿中和反應(yīng)的時(shí)候形成水，大部分水都混在了酸浴中要求被蒸發(fā)掉。

4.2膜分離技術(shù)在處理酸性廢水的利用

二十多年前我們首先想到的方法就是閃蒸裝置，而當(dāng)膜技術(shù)發(fā)展成熟以后，逐步采用的是用反滲透膜技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)海水的淡化。在海水淡化上，反滲透膜技術(shù)可以代替閃蒸系統(tǒng)。對(duì)于酸浴來(lái)說(shuō)，將來(lái)的膜分離技術(shù)也將取代酸浴閃蒸，在高昂的閃蒸運(yùn)行費(fèi)用面前，膜技術(shù)具有非常大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和潛力。使用閃蒸裝置進(jìn)行二浴蒸發(fā)，使大量的化學(xué)物質(zhì)得以濃縮并且回收，實(shí)際生產(chǎn)中，由于操作困難，最終未能實(shí)現(xiàn)。若將這種酸性廢水在進(jìn)入污水廠之前提前采用納濾膜過(guò)濾的方法進(jìn)行處理，并將截留的化學(xué)物質(zhì)結(jié)晶回收，是一種比閃蒸更為經(jīng)濟(jì)有效的工業(yè)方式。

5膜分離技術(shù)在廢水深處理中的應(yīng)用

5.1廢水深處理的必要性

膜分離技術(shù)可以對(duì)粘膠纖維生產(chǎn)廢水做深度處理。因?yàn)槟し蛛x技術(shù)對(duì)酸性廢水、堿廢水及廢膠回收處理即使實(shí)現(xiàn)，最后也仍然由少量的酸性廢水、堿性廢水無(wú)法處理。但是隨著膜技術(shù)的發(fā)展，這最后一部分的酸性廢水、堿性廢水也是可以回收處理的。酸站排放廢水本身的濃度就不高，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)募庸ぬ幚碇螅鏊乃|(zhì)相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)較好，如果能夠采用膜分離技術(shù)對(duì)這部分廢水進(jìn)行深度處理，使處理后的水滿足生產(chǎn)用水的要求，從而直接回收作為工業(yè)用水，會(huì)大幅度地降低廢水排放量。

結(jié)語(yǔ)

對(duì)粘膠纖維生產(chǎn)中酸性廢水處理出水或狀態(tài)好的綜合廢水處理出水進(jìn)一步的采用膜分離技術(shù)，并將處理后合格的水作為工業(yè)用水直接回收利用到生產(chǎn)中。這種方法能夠從根本上解決粘膠纖維工業(yè)發(fā)展用水需求與短缺的水資源之間的矛盾，具有典型的工業(yè)節(jié)水和清潔生產(chǎn)等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，具有非常好的推廣前景和潛力，尤其是在我國(guó)的缺水地區(qū)。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：唐山三友集團(tuán)興達(dá)化纖有限公司）