剖析膜技术与化工污水处理的结合

剖析膜技术与化工污水处理的结合

吴泳翔

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摘要：近年来，人民生活水平日益提高，工业生产占据重要战略地位，发挥着不可替代的作用。在实际的工业生产过程中，工业发展是以牺牲自然生态环境为代价的。这种发展模式违背了我国倡导的绿色环保和可持续发展的理念，严重威胁生态平衡，因此加强工业化学污水的处理迫在眉睫。借助膜技术，可以全面加强化工废水处理，有效避免二次污染现象，全面提高化工废水处理效率。本文主要探究了膜技术与化工污水处理的结合，以供参考。

关键词：膜技术；化工污水处理；结合

引言：科学技术的发展在一定程度上带动了工业的发展。工业污水处理的效果直接决定了自然生态环境，因此工业发展带来的不良影响引起了广泛的关注和重视。膜技术应用于化工废水处理，可以全面提高化工废水处理效果，维护生态平衡。

一、膜处理技术概述

膜技术是一种应用于化学废水深度处理的新技术。可以减少膜的污染并确保排水质量。MF、UF、NF、RO等每种技术都有自己的特点。其中：微滤（MF）技术。采用对称或不对称的膜结构，以有机高分子膜和无机陶瓷膜为膜材料，在小于0.2MPa的压力下分离出细小颗粒。分离机理是过滤后的化学废水静态通过，MF膜可以有效去除化学废水中的污染物；超滤（UF）技术。采用不对称的膜结构，使用有机和无机膜作为膜材料，在0.1-1.0MPa的压力条件下分离聚合物材料和胶体。隔离机制如下：过滤后的化学废水流过UF膜，在0.1到1.0MPa的压力下未被UF膜保留的小分子和离子污染物通过膜孔进入透明溶液。污染物残留在膜表面，大部分被浓缩物带走；纳滤（NF）技术。低压反渗透技术使用不对称的膜结构，并使用纤维素，聚砜和芳族化合物作为膜材料，以在0.5-1.0MPa的压力下分离二价离子。隔离机制如下：NF膜的带电特性是选择水中的离子，通过电位差的作用使污染物和水扩散，并利用这两种物质的不同扩散速率特性来有效利用化学废水中的污染物。实现出色的分离；反渗透（RO）技术。采用不对称膜结构，以纤维素，聚酰胺和复合膜为膜材料，单价离子在0.5-6.0MPa的条件下分离。由于在相同的高压操作条件下通过RO膜的水分子和污染物比例的差异，分离机理利用RO膜两侧的化学势差来阻挡化学废水中的污染物。

二、膜技术应用的优势特点

随着时代的发展，膜技术也有了新的突破和创新，从当前实践应用来看，膜技术还是具有很多优势的：第一，膜技术相对简单，能够实现自动化的运行，在此过程中不需要添加任何添加剂，借助压力作用方便操作，通过机械设备不需要额外增加很多的人工成本，提高了环境工程水处理的成本效益，保证整个过程的安全性和稳定性。第二，过滤性强。超滤膜所具有的过滤系统能够实现污水的全面净化，其主要由很多的微小孔组成，污水在压力作用下通过，溶液中所含有的各种杂质都可以被顺利过滤掉，全面提高水资源的质量水平，出水量也比较稳定。第三，膜技术在工业废水处理方面发挥着重要作用。我国是一个工业大国，在工业生产过程中水处理工作十分重要，由于工业种类较多，所排放的污水中含有很多有毒有害物质，这给废水处理提出了更高的要求。膜技术在工业废水处理中的应用能够提高工业废水循环利用水平，减小过程中的消耗问题。除此之外，膜技术的优势还有很多，膜技术在应用上与传统技术有着很大的区别，它不需要加入净化水质的化学元素就可以让水资源变得更加干净，在我国环境工程水处理中发挥着关键作用。

三、膜技术与化工污水处理的结合

1、化工生产废水处理中的超滤膜技术

在利用超滤膜进行化工污水处理的过程中，由于其净化效率高，从污水处理质量上看比传统污水处理技术工艺要高得多，不仅能降低化学品的应用，使化工污水处理更高效，同时还能避免二次污染的影响，由于这一技术工艺能够很好地实现自动化，且污水处理更加可靠，操作还很简单，进行污水处理装置的打开与关闭工作只要使用计算机控制系统中的两个文件即可，超滤膜还具有一个在化工废水处理中的优势就是能够抵抗酸碱性的影响，不会被化学物质分解，在化工各细分领域的污水处理中都可使用，并且超滤膜还能抵抗高达140℃的高温，由于对酸碱性不敏感，在非常宽泛的pH条件下应用都可以，同时这一膜技术还存在过滤精度相当高，可以有效滤除绝大部分污水悬浮物质中的胶体细菌，因此可以与升华处理技术共同完成对污水中某一项有机污染物的处理，其污水处理成本与常规污水处理技术相比并不算太高，同时化工废水处理中应用超滤膜技术还能满足比常规污水处理技术更高的技术要求，超滤膜技术在我国污水处理体系中应用地非常普遍，尤其在饮用水处理和造纸行业污水净化等领域中，应用较多。

2、化工生产废水处理中的反渗透技术

除了广泛应用于海水脱盐制备淡水与纯水外，反渗透膜技术也逐渐应用在工业废水的集中处理中，而且绝大多数是对工业废水的多级处理。鉴于乳品工业废水成分的复杂性，仅仅用反渗透膜这一种废水处理技术很难达到使其净化的目的，也是不现实的，一般都是结合其他的预处理工艺后，再串联上反渗透膜工艺。一般来说乳品工业废水的处理模式如下：乳制品废水→预处理→微滤→超滤→纳滤→反渗透（或多级）→排放或循环利用。废水预处理一般包括化学或生物絮凝、离心等，主要是为了去除肉眼可见的杂质、避免造成膜孔堵塞或污染。微滤可截留直径为0.1~10μm大小的粒子（或分子量为100~500ku左右的分子），可用于除菌、澄清及细胞收集。超滤膜规格通常是以截留分子量作为指标（不是以孔径大小作为标准），可截留分子量为2~150ku的分子，常用于乳清废水的处理、蛋白浓缩、牛奶标准化等，可以回收乳清废水中乳清蛋白等生物大分子，处理后的透过液中主要含有乳糖、可溶性盐等物质，降低乳清废水中的BOD，减轻环境污染。纳滤是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在80~1000u的范围内，孔径为几纳米。根据原水水质及净水要求的不同，有多种不同性能的纳滤可供选择。与其他膜分离过程比较，纳滤它可以截留乳品工业废水中的乳糖、小分子量的有机物及二价离子（包括重金属），己经广泛应用于海水淡化、超纯水制造、食品工业废水处理与回收等诸多领域。

3、化工生产废水处理中的微滤膜技术

由于在实际应用中微滤膜存在孔径较大的特点，对于污水中粒径较大的物质，如胶体和一些悬浮物具有较好的去除效果，而较为细小的污染物则难以去除，正是基于此，在进行污水处理的过程中，通常不会使用微滤膜作为污水深度处理的关键技术，但是在其他膜技术应用前可以使用这一膜技术进行预处理，不过在半导体污水处理工艺中微滤膜技术则得到了认可，应用也想相对遍，这是由于微滤膜技术在应用中生产成本相对容易控制，另外这一膜技术还能够对污水过滤器所表现出来的反洗性进行优化。微滤膜技术孔径较大的特点还能使之与物理污水处理技术相互结合，共同对化工污水进行前处理，使之能够表现出更好的性质，这样能够大大提高后续污水处理技术的应用效果，同时能够避免大粒子在后续膜处理中对其他孔径小的膜进行堵塞，造成污水处理效率降低情况的发生。

四、结束语

综上所述，在化工行业的生产中，废水处理成为可持续发展背景下的重要环节，如果废水处理不当就进行排放，不仅造成浪费，还会对生态造成严重的破坏。膜技术作为一种物理处理方法，具有处理效果好、能耗低等优点，能够有效分离废水中的有害物质，便于回收利用，达到节能减排的效果。

参考文献

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