膜分離技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

石永強

摘要：膜分離技術(shù)主要利用了膜的選擇通過性，是一種物理過程。膜分離技術(shù)作為一種新的分離技術(shù)被迅速發(fā)展開來，經(jīng)過不斷地發(fā)展，在多個行業(yè)中得以廣泛運用。膜分離技術(shù)是一種新型的清潔生產(chǎn)技術(shù)，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)，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)進行回收。因此在我國的工業(yè)廢水處理中，膜分離技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。

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

1膜分離技術(shù)概述

膜分離技術(shù)是不同粒徑大小的混合物通過膜時，在外界條件或化學(xué)位差為推動力的情況下發(fā)生的混合物的分離、提純和濃縮的技術(shù)。膜分離技術(shù)完全不同與傳統(tǒng)的過濾，膜分離是一種物理過程，膜可以在分子范圍內(nèi)進行分離，不需要添加任何分離劑。由于混合物不同的物理性質(zhì)如體積、質(zhì)量、幾何形狀等，可使用膜分離技術(shù)使混合物得以分離，并且由于其通過分離膜有不同的速度，也可以依據(jù)此將其分離。膜分離技術(shù)具在有常溫下操縱、選擇性好、高效節(jié)能、無化學(xué)變化、無相態(tài)變化、在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生污染等眾多特點，因此膜分離技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生物制藥、發(fā)酵、植物提取、飲用水凈化、廢水處理、化工、除菌等多個領(lǐng)域。

2膜分離技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用特點

（1）經(jīng)過膜分離技術(shù)處理的水質(zhì)量好。新型的膜分離技術(shù)在處理微米級的物質(zhì)的基礎(chǔ)上，已經(jīng)達到了處理納米級物質(zhì)的程度。因此目前的膜分離技術(shù)可以將工業(yè)水中的毒性、色度及嗅味等進行去除的同時，還能去除工業(yè)水中的細(xì)菌、病毒等。（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)在進行工業(yè)水處理過程中不會發(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)會相對較低。其次，膜分離技術(shù)一般是在低溫的環(huán)境下進行水分離，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。這是由于膜分離技術(shù)設(shè)備自身攜帶的運動部件、工作環(huán)境、日常維護都屬于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，操作性簡單和可靠度高也是膜分離技術(shù)能夠可靠穩(wěn)定分離水的技術(shù)保障，尤其是膜材料的選擇決定了水質(zhì)的好壞。（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，常用的設(shè)備占地面積相對較小，因為膜分離技術(shù)能將自身所具有的生產(chǎn)工藝進行直接灌輸，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)在進行工業(yè)水處理時，不用添加任何化學(xué)藥劑，這一點，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。

3膜分離技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的具體應(yīng)用

3.1重金屬廢水處理中的應(yīng)用

在冶金、電鍍、電子、化工和礦山工業(yè)生產(chǎn)過程中都會產(chǎn)生大量的重金屬廢水，這些重金屬廢水包含鉛、鎳、銅、鉻和鎘等金屬離子，如果不經(jīng)處理而排放會給周圍環(huán)境帶來嚴(yán)重危害，通過膜分離技術(shù)可以對廢水中的重金屬離子進行分離、富集和濃縮，這樣不僅能使廢水達到排放標(biāo)準(zhǔn)，同時還能對廢水中有用的物質(zhì)進行回收再利用。例如可以使用納濾膜技術(shù)對含重金屬廢水進行處理。納濾膜技術(shù)可以使清洗水中的重金屬離子的含量縮小到原來的1/10左右，而且還可以在濃縮的同時回收90%以上的清洗廢水，使廢水變得純凈，再次利用。除此之外，濃縮后的重金屬還可以再次回收利用，使價值翻倍，在條件允許的情況下，溶液中的其它不同的金屬納濾膜技術(shù)也可以分離。

3.2含酚廢水和染料廢水處理中的應(yīng)用

在含酚廢水和染料廢水等工業(yè)水處理中，膜分離技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。有以表面活性劑為內(nèi)相試劑作為溶液處理硝基甲苯廢水的技術(shù)；有使用液膜的方法處理高濃度含酚廢水的技術(shù)，除酚率可以達到99.98%；有對含鹽的高濃度的硝基甲苯的工業(yè)廢水進行膜分離技術(shù)處理的，去除率達到99.6%；有采用液膜體系進行廢水處理，經(jīng)過乳液低電壓破乳后得到濃縮的氨基酸，達到綜合利用的目的的技術(shù)；有使用膜處理技術(shù)，以表面活性劑、溶劑油為萃取劑，得到內(nèi)相試劑，最終進行硝基苯胺工業(yè)廢水進行處理的技術(shù)。

3.3含油廢水處理中的應(yīng)用

在石化行業(yè)以及機械行業(yè)中，其產(chǎn)生的含油廢水形式主要包括分散油、漂浮油和乳化油這三種，其中，分離難度最大莫過于乳化油。用化學(xué)法或電解破乳使油粒凝聚的費用較高，而超濾就不需要破乳直接可將油水分離，特別適用于高濃度乳化油的處理和回收。在對乳化油廢水處理的過程中，會用到超濾技術(shù)，這是因為超濾膜可以完全阻止油粒子的通過，而超濾膜卻能允許活性劑的透過，隨著濃度的增加，油粒子可以不斷粗?；?，然后成為漂浮油，就會浮在液面上，再用撇油裝置將其完全撇除。另外，在開采石油和煉制的過程中，產(chǎn)生的廢水含有多種無機鹽以及有機物等等，成分十分復(fù)雜。采用納濾膜技術(shù)可將原油產(chǎn)生的廢水分離成無油的鹽水相以及富油的水相，接下來在新鮮的供水中加入富油相，然后再進行洗油工作，這樣既可以節(jié)約水資源，又可以回收原油。

3.4造紙廢水處理中的應(yīng)用

造紙廢水是指造紙工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水，這些廢水來源于制漿過程中蒸煮產(chǎn)生的廢水、洗滌廢水、漂白廢水紙機白水等。造紙廢水的成分復(fù)雜，含有大量的懸浮物、COD、BOD和有毒物質(zhì)，可生化性差，屬于比較難處理的工業(yè)廢水。對造紙廢水的處理方法主要有氣浮或沉淀法、生化和物化相結(jié)合的方法、污泥處置以及綜合利用等。例如，利用膜生物反應(yīng)器對造紙廢水處理，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的活性淤泥法、生物接觸氧化法比較處理效果更明顯。在相同的廢水流速和水力停留時間下，隨著污泥濃度的增加，CODCr的去除率也隨之增加，當(dāng)污泥濃度在6000mg/L時，膜生物反應(yīng)器出水CODCr可降至100mg/L，這是普通生物方法無法比擬的。

4結(jié)束語

膜分離技術(shù)是一種被廣泛使用的高新技術(shù)，作為促進和保障工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，膜技術(shù)的分離效率高、節(jié)能環(huán)保、操作簡單的優(yōu)點，使其具有較大的發(fā)展?jié)摿?，在各類工業(yè)廢水中能夠根據(jù)具體情況進行相應(yīng)的預(yù)處理，今后應(yīng)在膜組件、工藝設(shè)計等方面加大研究力度，不斷深入改善制膜制造工藝，改進膜的技術(shù)，使膜分離技術(shù)在工業(yè)廢水處理中發(fā)揮的作用更加巨大。

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（作者單位：內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司）