周邢
江苏久吾高科技股份有限公司 江苏南京 211808
摘要：要针对膜分离技术在纸浆制造产生的废水进行处理过程中的具体应用，就需要分析膜分离技术将废液进行分离、漂白处理的过程，以此保障废水的顺利处理，有效降低制浆造纸工业运行的成本。制浆造纸废水处理是环保工程的重要组成部分，也是科学发展观下必须重点解决的问题，本文主要分析膜分离技术在制浆造纸废水处理中的应用。
关键词：膜分离；制浆造纸；废水处理
引言：
膜分离技术应用中的主要原理就是基于渗透试验的基础上，将其中膜两侧施加一个较为显著的压力差，保障这个压力超过原本渗透时平衡的压力差，从而引起后续溶剂的倒流状况，使得整体浓度较高的溶液完成进一步的浓缩效应。膜分离技术一般细分为微滤技术、超滤技术、纳滤技术以及反渗透技术，他们的主要区别就在于膜分离中孔径的大小差异。
一、膜分离技术中涵盖的基本技术原理
（一）微滤技术（MF）
在微滤技术当中的膜孔径一般在，而操作压力这个范围之内，主要是要允许当前所有经过的溶质分子完成通过，借由截留中的悬浮物达成效果。这种技术的作业原理比较类似于进行筛网的过滤，在保障压力差的前提下，促使小于膜孔的分子经过整体的滤膜层，而大于这个膜孔的分子则会被截留在膜上，从而可以实现其中分子的有效分离作业，在保障渗透率的前提下，能够满足超滤作业对于大量废水进行的处理工作。（如图一所示）
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图1 膜分离技术实验反应器
（二）超滤技术（UF）
超滤技术当中选择的膜孔径一般在，而操作压力控制在范围内，这一层允许小分子通过，截留的大分子主要是溶质或者悬浮物，这一个阶段主要是以筛分为主，溶液可以凭借外在而来的压力进行作用，同时具备一定流速的物质可以在超滤膜上进行流动，能够经过超滤膜的主要就是溶液中的无机离子以及低分子物质，而截留下来的则是溶液中高分子物质、热源物质、胶体微粒物质以及细菌等，这个步骤主要起到了分离以及浓缩的双重作用[1]。
（三）纳滤技术（NF）
纳滤技术采用的膜孔径为，同时要保持操作压力在，这个阶段能够去除掉相对分子的质量中（100~1000）的有机物以及二价离子，这个阶段的纳滤技术与之前的超滤技术有一定类似的地方，都是主要依赖于纳滤驱动进行膜分离技术，但是两则之间传质所产生的机制是不相同的。一般情况下，超滤膜的孔径比较大，整体的传质主要是以孔径来进行细化拆分的。但是大部分的纳滤膜主要是以荷电膜为主要基础的，因此纳滤膜的行为以及荷电性能还有溶液当前的荷电伏态也都是有相关性并且彼此作用的。此时就要考虑到纳滤膜本身就带有一定的电荷，需要借由静电原因落实相互作用，否则也会阻碍多价电离子的有效渗透，因此在比较低的压力下反而具有更强的脱盐率。
（四）反渗透膜技术（RO）
反渗透膜所选取的是膜孔径小于，此时的操作压力要控制区间内，能够一下取出分子质量到达25~100之间的有机物以及一价离子。一般情况下，反渗透膜都是被用于进行截断除却了溶剂以外的所有组分，其中也包含了溶解物质以及悬浮物质，这种情况下只会允许溶剂通过反渗透膜，因此常被用于水处理时的纯化作业或者脱盐作业。反渗透膜所呈现的技术机制在于，进行选择性的吸附，有一定毛细管的机理特征，一般都会认为反渗透膜是一种具有多孔性质的膜，化学性质较为明显，与溶液接触式由于自身的界面现象以及吸附作用的英雄，会优先将界面上的水同归水流的形式进行反渗透膜的过滤，这也是界面现象在压力下流动后通过毛细管的最终结果[2]。
二、制浆造纸废水处理过程对膜分离技术的应用
（一）制浆造纸废水的浓缩以及废水成分的分离作业
在进行膜分离技术落实应用当中，超滤的过程需要保证在一个温度较低的前提下进行，因为这样可以有效降低相变发生的可能性，同时在进行超滤作业时，不需要进行多余的加热，因此整体进行超滤时所要耗费的运行成本极低。超滤技术可以有效实现对于制浆造纸废水的浓缩，同时完成对于制浆造纸废水基本成分的分离[3]。
在某些情况下，也可以采用浓缩极化的相关理论，以草浆黑液传质方程为主，为超滤技术进行的浓缩提供浓度的上限。以浓度差作为净化源头，促使膜材料在进行操作时具有相应的选择性功能，保障其中物质的有效分离。可以使其中的一部分的溶质被分离出来，同时被分离出来的溶质在截留阶段会停留在压力比较大的膜的一侧。经过分离处理之后，此时就形成了浓度差异，也就可以建立所谓的浓度差极化。但是要注意这种浓度差极化会导致最终的渗透压也随之升高，会降低膜本身的分离效应[4]。因此在完成时工作操作中，要注意以制浆造纸废水的流动来降低这种效应带来的影响，借由膜分离技术，实现制浆造纸废水的浓缩，由于这个过程操作难度较低，同时兼顾了高效和成本低。对于制浆造纸废水的浓缩以及延长膜本身的使用年限有着比较优势的影响。（如图二所示）
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图2 制浆造纸废水处理过后
同时，膜分离技术还可以针对制浆造纸废水进行成分层面的分离以及纯化，一部分外国的造纸厂就是利用了膜分离技术在实现制浆造纸废水处理的基础上，还提出了木素磺酸盐。
（二）制浆造纸废水的漂白处理
现今，不少漂白剂都是采用含氯物质进行的，但是这种漂白剂本身的毒性较大，对于自然环境也有不利影响，制浆造纸产生的废水经过这种漂白就会含有有机氯化物，因此也要根据漂白废水进行膜分离技术优化，采用相对分子量的变化，以超滤技术完成大分子物质的有效分离[5]。
（三）制浆造纸废水中造纸白水的处理
对于造纸行业来说，造纸白水中往往含有很多的胶料、纤维等物质。随着封闭循环程度的提高，造纸白水中往往就会过度蓄积一些小分子胶体物质、无机盐和离子等，这些成分的存在就会影响到造纸机器的正常运行，也会对产品的质量产生影响。膜分离技术对于废水中的胶状物质、溶解固体、溶剂性有机物等的去除具有显著作用[6]。所以，对造纸白水进行处理，除去其中的离子和胶体等物质，对保证造纸质量很有必要。
三、结束语
综上所述，我国对于纸张需求量巨大，属于造纸大国，造纸行业在国民经济发展中占据了相当重要的位置。近年来随着废水污染造成的环境问题日渐突出，为了加强自然环境的保护，就要针对制浆造纸过程中产生的废水进行切实的处理，采用膜分离的基础不仅能够对废水进行有效过滤，同时该技术高效节能，也为产业优化提供了基础保障。
参考文献：
[1]王永忠.膜分离技术在制浆造纸废水处理中的应用分析[J].化工管理，2020,No.551(08):78-79.
[2]赵德伟.纳滤膜分离技术在废水处理中的应用[J].节能与环保,2020,No.307(Z1):72-73.
[3]李剑锋.膜分离技术在工业水净化中的应用研究[J].信息记录材料,2020,v.21(01):31-32.
[4]唐黎标. 膜分离技术在制浆造纸废水处理中的应用[J]. 湖南造纸, 2018, 047(003):22-23.
[5]卿光志.膜分离技术在水处理环境工程中的有效利用[J].低碳世界,2019,009(007):54-55.
[6]柯胜. 膜分离技术在废水处理中的应用[J]. 上海环境科学, 2020, v.39;No.336(02):24-26.