工業水處理技術論文(2)
工業水處理技術論文
工業水處理技術論文篇二
工業水處理中膜分離技術的應用研究
【摘要】膜分離技術是一種先進的選擇性分離技術，具有自身獨特的優勢，隨著工業的不斷發展，膜分離技術已經廣泛應用在工業水處理當中，本文針對工業水處理中的膜分離技術進行研究，希望能夠為相關工作者提供幫助。
【關鍵詞】工業水處理;膜分離技術;高效節能、綠色環保
膜分離技術起源于二十世紀初，并在二十世紀六十年代迅速崛起，經過了半個世紀的持續發展，目前被廣泛應用在各個行業中，并取得了良好的應用效果，膜分離技術作為新型清潔生產技術，分離凈化的作用非常突出，可以有效的凈化工業廢水，同時還能回收工業廢水中有用物質，大大減少了工業廢水對環境的污染，有效的保護了自然環境，可見膜分離技術在工業廢水處理過程中發揮著重要作用，該技術的運用，能夠提高工業企業的經濟效益和社會效益。
1.膜分離技術概述
膜分離技術是借助膜的選擇滲透作用， 以外界能量或化學位差為推動力，對混合物中溶質和溶劑進行分離、 分級、提純和富集的方法。膜分離技術是一種新型分離技術，其操作過程也比較簡單，易于控制，同時具備許多的優勢，如高效節能、綠色環保等，膜分離技術主要通過特殊制作的透過性薄膜實現混合物的分離，并根據混合物的物理性質和化學性質，采用不同的方式分離開物質，其分離物質的速度主要由物質進入膜的速度決定的。
目前己經深入研究和開發的膜分離技術有微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、滲透汽化和氣體分離等。正在開發研究中新的膜過程有： 膜蒸餾、支撐液膜、膜萃取、膜生物反應器、控制釋放膜、仿生膜以及生物膜等過程。
2.膜分離技術的特點
膜分離技術與其它傳統水處理技術具有明顯的優勢，主要表現在以下幾個方面：
2.1 分離效率高，水質好
傳統的分離技術，如沉淀、絮凝以及混凝等分離的最小單位為微米級，而膜分離技術還可以分離更小的單位，可以達到納米級，因此有效的去除水中的微生物，如有機物、細菌等，通過此技術處理后的水質也更加良好，同時由于膜分離技術過程操作簡單，因此一定程度上提高了分離效率。
2.2 分離過程的能耗低
膜分離過程與其它分離過程不同的是不發生相變，因此有效降低了能量損耗，而且在室溫或低溫下進行膜分離技術，所消耗的能量也很低。
2.3 操作簡單，水質穩定
膜分離技術通常是在常溫條件進行工作，而且對設備的維護要求也較低，此外膜分離技術的操作過程較為簡單，穩定性好，在運用膜分離技術進行水處理時，水質的優劣是由膜的大小直接決定的，很少會受到其它一些因素的干擾，因此便于控制水質。
2.4 用藥少
膜分離技術適用的范圍廣，很少使用化學藥劑，且不需要添加劑參加反應，反應過程不會改變物質的屬性，不會帶來新的污染物和浪費其它物質，因此為水質提供了重要保障，避免了藥物對水質進行二次污染，可用于多種類型的水處理過程。
2.5 占地面積小
膜分離設備體積較小，因此占地面積較小，而且在使用過程中，可以在不改變生產線的情況下直接將其插入到生產工藝流程中。
2.6 易于實現自動化。
由于膜分離技術是用壓力作推動力，因此易于實現自動化。
3.膜分離技術新進展
隨著膜分離技術在水處理中應用，特別是工業廢水處理中的廣泛應用，膜分離技術取得了很大的進展，表1是有關膜分離技術最新研究進展。
4.膜分離技術在工業水處理中的應用
膜技術在廢水處理方面的研究和應用幾乎涉及到廢水處理的各個領域，包括石油、化工、紡織、食品加工、造紙、醫藥、機械加工等行業的廢水處理。
4.1膜分離技術在有機化工廢水處理中的應用
在有機化工廢水處理中， 膜分離技術發揮著越來越重要的作用， 已在含酚廢水、 染料廢水和硝基苯胺廢水等工業水處理中得到了應用。 因此可以以蘭-113B 為表面活性劑，NaOH 溶液為內相試劑組成溶液，處理含硝基苯廢水，同時也可以通過液膜法研究高濃度含酚廢水，另外也可以采用LMA-I-TOA-煤油-NaOH 所組成的液膜體系，廢水處理后的乳液經低電壓破乳后，可得到濃縮后的氨基 J 酸，到綜合利用的目的。
4.2 膜分離技術在石油化工水處理中的應用
油田的采出水含多種原油成分、鹽類，有時還含原油集輸過程中投加的破乳劑、降茹劑等。采用膜技術處理采出水，是一種有效且適于工業應用的方法，經處理后的采出水主要用于油田回注用水。
我國陸上油田已探明儲量中低滲透油田占50%以上，為使處理后的采出水達到低滲透油田注入水水質的要求，需要在常規流程后增加一級精細過濾裝置，其核心設備是精細過濾器。例如TCLW 15-0.6型含油污水超精細過濾器(江漢機械研究所研制)，該過濾器采用纖維束型濾料，過濾流程低進高出，水中懸浮物自然沉降，不污染濾料;反洗操作流程高進低出，易于沖洗濾層表面堆積的泥餅和油污。反洗時正、反向交替旋轉纖維束，提高了反洗的效率。無機膜機械性能優良，可用于處理采出水，經處理后的地下井水和采油水可滿足中低滲透油田注水使用要求，用無機膜處理采出水，出水水質能滿足回注水要求。
4.3 膜分離技術在輕工廢水處理中的應用
輕工廢水處理主要包括造紙廢水、檸檬酸廢水等，利用膜分離技術處理輕工廢水具有很好的效果，例如C、A 膜為一、 二級聯合方式處理 CEH 漂白廢水，膜通量達到16.6L/(m2・h)時，BOD5、CODCr、TOC去除率分別可以達到66.0%、85.1%、71.6%;利用MAE膜技術處理造紙黑液的的污染，可以有效減少CODCCR的含量，同時還可以將有用的化學品進行回收的利用。納濾膜比較適合于去除紡織工業污水的COD、色度，實驗表明，其總的去除效率超過97%，初始液的COD質量濃度約為550-720mg/L，滲透液的COD隨壓力的增加而減少，在1.2x106Pa壓力時，COD質量濃度<10mg/L，滲透液的COD也隨回收率的增加而增加，回收率為80%時，COD質量濃度為30mg/L。納濾膜可使色度徹底得到清除。色度和COD大幅減少使得滲透液再利用在染色廠成為可能。 4.4膜分離技術在電鍍和冶金工業廢水處理中的應用
電鍍和冶金工業是工業生產主要組成部分，因此電鍍和冶金廢水占據的比例較多，其廢水中會產生較多的金屬離子，主要包括鎳、銅、鉛、鎘等，利用膜技術可以回收工業廢水中產生的有用物質，同時還可以有效降處理工業廢水，實現工業廢水的合理排放，例如處理廢水中的重金屬離子時，采用0.8 m 和 1.4m 兩種孔徑的陶瓷膜，將沉淀的氫氧化物進行兩級過濾，可以有效減少重金屬氫氧化物質量，使其分數從 0.012%下降到 0.0002%以下，同時還可以濃縮懸浮液，使其在15%-20%范圍之內;采用RO膜處理含銅廢水，可以有效降低銅濃度，去除率為可以達到99%。
5.膜分離技術的發展前景
隨著我國工業的不斷發展，城市工業廢水排放逐漸增加，而且許多工業廢水不合理排放，嚴重污染水資源，影響人們的飲水健康，因此筆者認為未來我國膜分離技術應用開發主要動向是工業廢水以及城市廢水治理、城市廢水以及工業廢水回收再利用、制取高品質的飲用水，包括海水淡化、苦咸水脫鹽等，保證人們的飲用水的安全，減少對環境的污染。另外還要對膜相關技術進行應用研究，如優化膜分離技術的操作條件、雜膜化過程研究等。
同時還應將膜分離技術的應用主要放在環保領域，這也是國內外重點的發展的前沿課題，以后應該進一步加強膜技術在環保領域的應用，加強對膜材料的創新研究，使其滿足環保行業對材料的要求，努力制備出抗污染、壽命長以及高強度的膜材料。
膜分離技術與其它污水處理方法比較具有非常多的有點，如污水輕、效率高、工藝簡單等，但是膜分離技術還有問題還有待解決，主要包括性能完備的膜的制備、膜污染問題等，因此未來我國一段的時間內的主要研究主要開發新的膜材料、制備性能完備集成膜分離技術，解決膜分離技術存在的問題，完善膜分離技術，從而不斷提升膜分離技術在水處理領域中的應用效果。
總結：
綜上所述，膜分離技術對我國社會發展的具有重要意義，它可以提高我國社會的經濟效益，同時還可以達到保護環境的目的，特別是對于廢水處理，更能夠充分發揮膜分離技術的作用，因此在處理工業廢水，應合理利用膜分離技術，根據具體的實際的情況選擇合適的膜組件，更好的完成工業廢水的處理，筆者認為還應不斷加強對膜分類技術的研究，并不斷的改善制膜工藝，提高膜分離技術水平，使膜分離技術的在工業廢水處理能夠發揮更大的作用，并使其在我國的發展前景越來越廣闊。
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