膜技术在工业废水处理中的应用

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年第4卷3月第7期   作者:叶饶
[导读] 膜技术具有能耗小、效率高、操作简单、处理效果突出的优势,同时还能回收利用废水、回收有用物质。

        叶饶
        浙江开创环保科技股份有限公司   311121


        摘要:膜技术具有能耗小、效率高、操作简单、处理效果突出的优势,同时还能回收利用废水、回收有用物质。此,本文首先介绍了在含油废水处理中膜技术的运用以及染料废水的处理,紧接着阐述了膜技术的原理与优势,最后具体地分析了膜技术在工业废水处理中的应用。
关键词:工业废水;应用;膜技术;处理
1 膜技术的原理及优势
        膜过滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程,以膜两侧的压力差为驱动力,以膜为过滤介质,在一定的压力下,当原液流过膜表面时,膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液,而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液,因而实现对原液的分离和浓缩的目的。膜过滤技术是深度水处理的一种高级手段,根据膜选择性的不同,可分为微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)等。
        膜处理技术作为一种新型高效、精密分离技术,相比其他物理、化学及生物处理技术有自己的特点:(1)通过膜处理,物质前后的物理、化学性质不会发生改变;(2)膜处理技术依靠得是膜的孔径及选择透过性实现污染物的分离,无需投加化学药品等;(3)膜处理技术具有处理高效,应用普遍的优势,且能将有机物、无机物以及微小的细菌甚至病毒分离;(4)膜处理技术易操作、易维修,且不需要占用很大场地。
        膜技术之所以能在工业废水处理上得到大范围运用,主要是因为其有下列几方面优势:其一,能耗小,其在对污染物进行处理时可同步将废水内存在的部分有用物质回收过来,防止出现资源浪费的现象,且其消耗的电力较少,处理工业废水的费用更低。其二,效率高,既能净化废水,又能对污染物进行妥善地处理。其三,操作便捷、简单,所需操作设备简单,使用便捷但流程多,目前在各类工业废水处理上得到了大范围地运用。
        膜技术在污水治理及回用中作为一项实用技术,其优点是几乎可完全脱除悬浮物(SS)、一般的细菌、病毒、大肠杆菌等,且可脱色,减少生成三氯甲烷(THM)的前驱物,出水水质优良,由于膜装置占用的空间小,特别适合于老厂改造升级或建厂空间受限制的条件下采用。
        在城市污水的处理、回用中,膜技术常用于二级处理后的深度处理中,多以微滤(MF)、超滤(UF)替代常规深度处理中的沉淀、过滤、吸附、除菌等预处理,以纳滤(NF)、反渗透(RO)进行水的软化和脱盐。在污水处理中,目前使用最多的是以MF、UF与活性污泥组成的膜生物反应器(MBR),用以代替原工艺中的二沉池。
        当然,膜技术也存在一些不足。主要表现在以下几个方面:(1)膜造价高,使膜生物反应器的基建投资一般会高于传统污水处理工艺;(2)膜污染容易出现,给操作管理带来不便;(3)能耗高:首先MBR泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力,其次是MBR池中MLSS浓度非常高,要保持足够的传氧速率,必须加大曝气强度,还有为了加大膜通量、减轻膜污染,必须增大流速,冲刷膜表面,造成MBR的能耗要比传统的生物处理工艺高。所以,在污水处理工艺设计中,应根据污水的来源、处理后出水的标准和周边的环境条件等,进行综合比较和考量,合理选择处理工艺。
2膜技术在污水处理厂工业废水处理中的应用
2.1 进、出水水质
2.1.1 污水厂进水水质
        某地区地处半干旱地区,地下水位较低,地下水渗入污水管网的量很少,加上降雨量不算大,所以污水管网中即便是合流系统,其收集的生活污水浓度都较高,一般COD在400~500mg/l,BOD在200~250mg/l,SS在250mg/l左右,氨氮20~30mg/l,总氮40mg/l。



2.1.2 污水厂出水水质
        由于有中水回用的大量需求,历来对污水厂出水水质有自己的地方标准,如基于国标《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的《水污染物排放标准》(DB11/307-2005)和近年来执行的《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB11/890-2012),都严于国家标准。特别是DB11/890-2012,基本是按照国标《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中地表III类和IV类制定的。
2.2 膜技术在工业废水处理的技术应用
2.2.1工业污水处理
        膜技术在水处理领域中还属于新型技术,也是近年来得到广泛应用的,和传统的水处理技术比较起来,其最为显著的优势就是不会对水资源造成二次污染,提高水处理效率。
以膜技术参与工业污水处理的过程中,效率高、效果好,在化学品使用的数量和频率上明显减少;该技术和工艺发展逐渐趋于成熟,操作方法简单且稳定性强,自动化生产效果比较理想。滤膜对溶液的酸碱性以及高温都可以承受,因此在污水处理过程中,遇到酸碱性较强以及温度比较高的污染的情况下,也能较好地发挥自身作用;此外,在过滤水质的精度上滤膜优势显著,污水中的一些细菌和杂质均可以被隔离,尤其是膜技术和升华技术联合应用,污水中的有机污染物能够有效去除,在污水处理成本上和传统污水处理技术应用成本比较并没有显著提高,目前膜技术在污水处理工作中已经得到广泛应用,尤其是饮用水处理和造纸污水处理中应用频率更高一些。
2.2.2城市用水净化
        近年来民众生活水平不断提升,人们对于生活各方面的要求也在提升,对生活用水质量提出更高的要求,膜技术可以对饮用用水进行混凝沉淀与过滤,对水中存在的杂质有效处理,提升杂质分离效果,大幅度提升饮用水质量。同时,膜技术还可以过滤水中存在的细菌、病毒等,提升净化效果。
2.2.3工业油质废水净化处理
        我国人口数量不断增加,过多的生活垃圾也给水质造成了一定的污染,水质受到排放出的油污染,大致可分为三类:油脂浮在表面、油水混合、可以溶解于水的乳化油等。这种食
用油污染状况,通常前两种较为容易处理,一般可以利用活性炭的吸附能力,或者通过油脂凝结沉淀等形式进行分离,从而有效净化水源。当遇到水油融合的情况时,在处理上就存在一定的困难,传统的分离形式就不能满足需求了。这时就可以通过膜技术把水油进行有效分离,有效降低废水中的油脂含量,使水质符合国家相关标准。
2.2.4城市工业污水的回收利用
        随着城市化进程的不断加快,人口数量不断上升,污水排放量也随之升高,必须采取有效的水处理措施加以解决,才不会造成大量水资源的浪费。因此,加强城市工业污水的回收利用迫在眉睫。将膜技术引入到城市污水处理和回收利用中,可以对城市工业污水资源进行有效地过滤和处理,为我国城市水资源的保护和节约创造良好的条件。
2.2.5滤膜电镀工业废水的处理
        电镀生产过程对水资源消耗量比较大,结束生产之后工业废水中还有大量有害、有毒物质,像是重金属物质,工业废水排出之后对土壤资源造成危害,且对人们的身体健康和生命安全等产生威胁,由此可见,电镀废水处理应该引起重视。存在于电镀废水中的离子可生化性差,微生物无法对其进行有效吸收与分解,在工业水处理过程中常用电解法处理,这种方法有效但是成本过高,消耗较多电能,选择应用膜技术之后,不仅能减轻对渗透膜的破坏,还能科学处理电镀废水中的杂质,落实了绿色环保理念。
3结语
        总之,膜技术在工业废水处理过程中发挥着重要作用,有着更为广泛的应用,大幅度提升水体环境的保护效果。工业废水处理中运用膜技术,需要分析该技术的优势与特点,探讨膜技术的具体应用,大幅度提升水处理的效果,为类似研究提供借鉴。
参考文献:
[1]高天号.超滤膜技术在水处理中的应用[J].化工设计通讯,2020,46(10):165-166.
[2]方志杰,刘建文,马满英.MBR技术在工业废水处理应用中的研究进展[J].广州化工,2019,47(16):23-26.
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