談膜分離技術(shù)的現(xiàn)狀及其在染料化工中的應(yīng)用

陳浩兵 （浙江龍盛集團(tuán)股份有限公司，浙江 紹興 312368）

汪建 潘洪良 （上海科華染料工業(yè)有限公司，上海 201108）

膜技術(shù)是一種新型的分離技術(shù)，有著綠色清潔生產(chǎn)技術(shù)的美名。在對于染料的純化以及濃縮上有著極其優(yōu)秀的技術(shù)水平，遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)鹽析效率。在對于染料廢水的處理方面也有著獨(dú)特的優(yōu)勢。染料業(yè)的水污染問題一直是遏制其發(fā)展的阻礙之一，也是環(huán)保業(yè)的重點(diǎn)難題。膜分離技術(shù)的出現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)更為綠色有效的分離，減少廢水中鹽分含量和不易降解物濃度，大大減輕了處理難度?；诖?，本文將重點(diǎn)分析膜分離在染料生產(chǎn)與廢水處理方面的應(yīng)用，以期此技術(shù)為獲得更為高質(zhì)量的染料和減少水污染、保護(hù)環(huán)境盡一份力。

1 膜分離技術(shù)及其現(xiàn)狀

所謂膜分離技術(shù)便是采用特別選擇透過性質(zhì)的膜，在推動力的作用下實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離的一類技術(shù)，可用于混合成分之間分開或者提純某組分，濃縮某組分。常用的推動力有膜兩邊的電位差、壓差、濃度差等。采用壓差的主要有四種技術(shù)：一是反滲透，即是膜的另一側(cè)放置比水溶液更高滲透壓的液體，使水溶液中雜質(zhì)從半透膜反滲透至另一側(cè)，此法在目前十分先進(jìn)節(jié)能，且應(yīng)用廣泛；二是超濾，即利用篩分原理與超濾膜，使混合組分中大分子無法透出，小分子順利透出成超濾液，實(shí)現(xiàn)小大分子分離目的；三是納濾，即利用納米級孔隙濾膜進(jìn)行分離，截取分子量效果處于前兩種方法之間，但因其膜攜帶電荷，對氨基酸、肽段類物質(zhì)分離有獨(dú)特優(yōu)勢；四是微濾，也是利用篩分原理，半透膜孔隙為微孔且大小固定，以保證精確，多進(jìn)行水處理，除去其中微生物等物質(zhì)。膜分離技術(shù)由于其操作流程簡便，耗能低，分離溫和，無污染，分離效率高等優(yōu)勢而得以廣泛應(yīng)用。

2 膜分離于染料提純的應(yīng)用

在染料業(yè)內(nèi)原染料的含鹽水平幾乎可達(dá)到十分之四以上，且其中摻雜的雜質(zhì)物非常之多，極容易導(dǎo)致染色效果差，著色低，色差大等，這些將使得染布質(zhì)量大受影響。因此引入優(yōu)秀的工藝技術(shù)，盡可能地提純?nèi)玖?，去除雜質(zhì)，可極大提升染料質(zhì)量與染色效果。膜分離技術(shù)的工藝整體溫和，無再次污染，分離效果很高，耗能低，因此在提純?nèi)玖戏矫娌皇橐环N理想優(yōu)選的技術(shù)手段。目前的主要應(yīng)用面是對于粗制染料的去鹽、濃縮等，以及漸漸延伸用于制作酸性與活性染料。在膜技術(shù)廣泛應(yīng)用之前，工業(yè)染料去鹽主要利用鹽析以沉淀，再過濾溶解等以分離，此法需鹽量大，回收鹽率卻極低，且這些無法回收的鹽類污染水質(zhì)，染料也會流失一部分，且新混入很多無機(jī)鹽類?，F(xiàn)改用膜分離之后，利用選擇性透過膜，在推動力作用以進(jìn)行分離，效率大大增加，且污染極大降低。對水溶性高染料，目前常采用納濾法實(shí)現(xiàn)分離，由于此孔徑的膜材料，截留值恰恰涵蓋大部分染料分子，且對小分子透過率極高，脫鹽水平甚至可達(dá)八成以上，染料損失小于千分之一；一般在工藝順序上，先是膜分離恒容除鹽，然后膜分離去水分子濃縮。在對于水溶性低的染料，一般則用超濾法實(shí)現(xiàn)分離。膜分離是常溫分離，且無化學(xué)反應(yīng)，因此染料的性能得到極大保存，且分離膜另一側(cè)的混合液亦可回收其中組分。在處理染料之后的污水處理環(huán)節(jié)，因?yàn)槟し蛛x技術(shù)使染料流失率大大降低，且鹽分含量也極低，所以處理難度和壓力也極大的減輕?？傊趯τ谌玖咸峒兎矫?，膜分離有廣闊應(yīng)用前景及優(yōu)勢。

3 膜分離于染料化工污水處理的應(yīng)用

在目前已構(gòu)建完成的染料污水處理機(jī)構(gòu)中，能符合處理標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)施不足25%，廢水處理的不到位加速了水污染的惡化程度，因此解決廢水處理效率與效果迫在眉睫?，F(xiàn)在已有技術(shù)嘗試使用膜分離進(jìn)行廢水處理，主要的對象是鹽分高、難以生物降解的染料廢水，流程是對于廢水提取，實(shí)現(xiàn)染料回收。一般都是多種技術(shù)混合聯(lián)用的，膜分離技術(shù)只是其中的關(guān)鍵步驟，可以減少染料的流失浪費(fèi)，減輕其他步驟的處理壓力。因?yàn)橛行U水偏酸性或者堿性、高溫等，所以在經(jīng)過膜分離時要先進(jìn)行預(yù)處理，中和PH值以及粗過濾、降溫等，以避免對半透膜的損害，降低其使用壽命和回收效率。廢水由于雜質(zhì)較多，所以處理起來需考慮的因素較多，步驟復(fù)雜，需合理設(shè)計以實(shí)現(xiàn)最大化的處理效果。膜技術(shù)加入染料污水處理的技術(shù)現(xiàn)已在部分地區(qū)試點(diǎn)，相信會逐步展開進(jìn)一步的研究。

4 結(jié)語

本文分析了膜分離技術(shù)用于染料的純化濃縮工藝技術(shù)，可知采用這種技術(shù)可以獲得更為高質(zhì)量的染料。另外由于其可進(jìn)一步回收廢液中的染料分子和鹽分，故在染料的廢水處理上有也有著巨大潛力。但染料化工的廢水成分復(fù)雜，處理步驟繁雜，一直是廢水處理的難題之一。因此設(shè)計合理的處理步驟，有效結(jié)合膜分離技術(shù)，有待進(jìn)一步的進(jìn)步。

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