天津市滨海水业集团有限公司
摘要:膜分离技术是一种新型的清洁生产技术,它不仅在操作工艺上相对简单,更是一种绿色环保的分离净化技术,不仅能将工业废水得以很好的净化,又能将工业废水中的有用物质进行回收。因此在我国的工业废水处理中,膜分离技术发挥着重要的作用。
关键词:膜分离技术;工业废水处理;应用
1膜分离技术应用特点
(1)膜分离技术在分离过程中产生的能源消耗相对较低。传统的分离技术,在进行工业水处理过程中,基本与吸附、吸收、萃取等过程相像,而膜分离技术在进行工业水处理过程中不会发生任何相变,对于在相变过程中所产生的能耗,膜分离技术会相对较低。其次,膜分离技术一般是在低温的环境下进行水分离,所以被分离出来的物质的冷却或者加热所产生的能量损耗就相对较低。(2)经过膜分离技术处理的水质量好。新型的膜分离技术在处理微米级的物质的基础上,已经达到了处理纳米级物质的程度。因此目前的膜分离技术可以将工业水中的毒性、色度及嗅味等进行去除的同时,还能去除工业水中的细菌、病毒等。(3)膜分离技术分离出的工业水水质较为稳定。这是由于膜分离技术设备自身携带的运动部件、工作环境、日常维护都属于相对稳定的状态,操作性简单和可靠度高也是膜分离技术能够可靠稳定分离水的技术保障,尤其是膜材料的选择决定了水质的好坏。(4)所用面积较少且绿色环保。膜分离技术与传统的分离技术相比,在工作效率相对较高,一般在正常作业时,常用的设备占地面积相对较小,因为膜分离技术能将自身所具有的生产工艺进行直接灌输,在生产线上不需要发生多大改变;在化学用药上,膜分离技术与传统的分离技术相比,技术含量较高,膜分离技术在进行工业水处理时,不用添加任何化学药剂,这一点,与我国倡导的绿色环保生产技术相互吻合,避免了化学污染。
2工业废水处理中膜分离技术的应用
2.1含油废水处理中的应用
在石化行业以及机械行业中,其产生的含油废水形式主要包括分散油、漂浮油和乳化油这三种,其中,分离难度最大莫过于乳化油。用化学法或电解破乳使油粒凝聚的费用较高,而超滤就不需要破乳直接可将油水分离,特别适用于高浓度乳化油的处理和回收。在对乳化油废水处理的过程中,会用到超滤技术,这是因为超滤膜可以完全阻止油粒子的通过,而超滤膜却能允许活性剂的透过,随着浓度的增加,油粒子可以不断粗粒化,然后成为漂浮油,就会浮在液面上,再用撇油装置将其完全撇除。另外,在开采石油和炼制的过程中,产生的废水含有多种无机盐以及有机物等等,成分十分复杂。采用纳滤膜技术可将原油产生的废水分离成无油的盐水相以及富油的水相,接下来在新鲜的供水中加入富油相,然后再进行洗油工作,这样既可以节约水资源,又可以回收原油。
2.2食品加工废水处理中的应用
加工食品过程,产生的废水内部糖类和蛋白质等有机物含量较高。此类废水的处理过程,需要高效利用上述有机物。可通过微滤膜、纳滤膜的处理黄姜废水,可实现从废水内提取出葡萄糖溶液,浓度可达85~90%。若废水当中COD含量处理之前为82000mg/L,处理之后可降至4000mg/L,之后展开生化处理,加工废水即可达到排放标准。对比反渗透膜这一技术,使用微滤和纳滤膜,可高效截流废水内一价盐,保证废水处理过程有机物、盐类高效分离。除此之外,使用纳滤膜,可是现处理含有林可霉素的废水,经实验表明,对于浓度为500mol/L含有林可霉素的废水,氧化钠的脱除率可达70~80%。
2.3重金属废水处理中的应用
工业重金属废水的危害性极强,对河流污染造成的影响也最大。
传统的沉淀处理重金属废水的方法不能达到排放要求,采用膜技术中的微滤、超滤等方法可以达到良好的处理效果。比如,在进行重金属废水的处理中,选择适当孔径的超滤膜能够有效去除废水中含有的铜、锌、硒等重金属氢氧化物,主要是先利用化学物质调节废水的ph值,使重金属废水中的有害物质成为胶质状态,再由合适的超滤膜进行截留,在经过这样一系列的处理之后,能够有效的去除重金属废水中的重金属氢氧化物,使废水达到排放标准,超滤出来的重金属物质还能进行回收利用,在做好环境保护的同时又实现了资源的循环利用。
2.4化工废水处理中的应用
为防止化工废水排放影响环境,需要在排放之前对其处理。使用纳滤渗透、反渗透两项技术结合,可有效处理含有钼酸氨的工业废水,并且对于水中钼离子的回收率可超过96%,不但能够可以有效将钼离子回收,而且可实现对废水的高效净化。同时,膜分离这一技术绿色无污染,非常适合应用在工业废水的处理方面,配合特定预处理方式,回收可再利用物质,实现废水净化以及资源回收等处理目标。处理饮用水环节,使用膜分离处理技术效果良好。当前,人们生活水平逐渐提升,因此,对于饮用水水质要求较高,对比传统处理工艺,膜分离的运用可将水中悬浮物质和细菌等有效祛除,提升饮用水净化效果。处理过程可使用超滤、微滤以及纳滤等工艺,实现饮用水内微米等级的颗粒滤除。同时,还可将部分未达到微米级别的颗粒去除,并去除水中溶解气体、无机物和农药等,提升饮用水品质。
2.5纺织业废水处理中的应用
纺织印染工业耗水量大,产生的工业废水比较多,而且色素含量高,比较难处理。因此,要综合运用膜分离技术分离高色度、高盐度的污染物。用于纺织印染废水处理的膜技术主要是纳滤与电渗析技术的结合运用。对纺织印染废水中的高色度成分进行纳滤膜法浓缩,对废水中的染料进行高效率的截留,再利用电渗析技术电场控制能力和膜的选择性透水特征,对染料含量高的废水用电荷高分子膜进行渗析,使高色度物质在电场作用下,与水中的离子自动分离,从而达到净化效果。使用这种技术进行纺织印染废水处理,使处理过程中的透水性和脱色性都得到提高,水资源能够得到二次利用,有效节约纺织工业用水。
2.6制药工业废水处理中的应用
制药工业废水往往是几种药物生产过程中排放的混合废水。这些混合的高浓度有机废水,采用厌氧-好氧生化联合处理有一定的效果。但是,厌氧处理工艺存在对温度、pH等环境因素很敏感,操作范围载,构筑物停留时间长等缺点,以及采用厌氧处理的沼气由于产量小利于经济价值低,若直接排放将会产生二次污染和引起安全隐患等问题。若采用单一的常规好氧生化处理工艺,则存在占地面积大,停留时间长、处理效果差等缺点。制药工业废水水质、水量变化较大,含有的难降解有机污染物、含毒化合物抑制了废水处理存在着很大的难度。PW膜生物反应器技术是由膜组件和生物反应器组成的膜生物反应器,它可使得反应器中维持很高的MLSS浓度和很长的SRT时间,所以反应器的效率相当高,提高了单位体积的有机负荷,减小了占地面积。由于膜的隔离作用,使得生长速度很慢的硝化细菌得以在反应器中积累,且随着MLSS的逐渐提高硝化细菌数量不断增加,反应器中的硝化能力增强,并且膜出水可不含细菌、病毒、寄生虫卵等,出水浊度低,完全符合国家排放标准。
3结束语
综上所述,高效处理废水能够控制环境污染,相关行业要对废水处理过程膜分离工艺的运用高度重视,回收有用物质,将海水进行淡化,改善水质,相关人员需要对此技术全面分析,结合水处理需求,合理选择分离技术,高效进行水处理。
参考文献:
[1]水处理行业中膜分离技术的应用[J].孙阳.居舍.2020(07)
[2]膜分离技术在水处理中的应用[J].吕建猛.节能与环保.2020(Z1)