膜技術在工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)深度處理過程中的應用
摘要(yào)：水(shuǐ)是(shì)人(rén)們生活中必不(bù)可(kě)少的重要(yào)資源。在以往的工(gōng)業(yè)發展中，長期實施粗放式廢水(shuǐ)處理方法，其具有排放量大(dà)、利用率低(dī)的特點，排放中還會(huì)有衆多(duō)毒害物(wù)質對水(shuǐ)資源造成污染。基于此，本文将分(fēn)析工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)深度處理概念，探究膜技術在工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)深度處理中的應用，旨在提高(gāo)水(shuǐ)資源利用率，廣泛推行(xíng)回用水(shuǐ)政策。
關鍵詞：工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)；深度處理；膜技術應用
前言
随着工(gōng)業(yè)的不(bù)斷發展，盡管爲人(rén)們的生活帶來(lái)了越來(lái)越多(duō)的便利，但(dàn)是(shì)随之出現(xiàn)的工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)也加重了環境污染。人(rén)們的生活質量不(bù)斷提高(gāo)，工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)污染問(wèn)題也引起了人(rén)們的廣泛重視(shì)，可(kě)以使用膜技術，通(tōng)過将不(bù)同料液進行(xíng)分(fēn)離(lí)、純化(huà)、濃縮，其主要(yào)依據孔徑不(bù)同分(fēn)爲微(wēi)濾、超濾、納濾、反滲透膜，在深度處理工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)中具有廣泛的應用價值[1]。
一、膜技術要(yào)點
膜技術，又稱膜分(fēn)離(lí)技術，是(shì)以高(gāo)分(fēn)子分(fēn)離(lí)膜爲基礎的新型流體(tǐ)分(fēn)離(lí)單元操作技術，其特點在于分(fēn)離(lí)時不(bù)存在向的變化(huà)，僅僅通(tōng)過壓力作用實現(xiàn)分(fēn)離(lí)效果，是(shì)當下節能高(gāo)效的分(fēn)離(lí)技術。膜技術可(kě)利用半透膜将廢水(shuǐ)中的溶劑或溶質分(fēn)離(lí)出去，常見(jiàn)的膜技術包括微(wēi)濾、超濾、納濾以及反滲透等。
1.微(wēi)濾
微(wēi)濾是(shì)一種精密過濾法，利用流體(tǐ)壓力差，将大(dà)分(fēn)子溶質或微(wēi)粒進行(xíng)截留，而小(xiǎo)分(fēn)子溶質或粒子可(kě)通(tōng)過膜，一般可(kě)截留溶液中的黏土(tǔ)、淤泥以及砂礫等顆粒，還可(kě)截留藻類、隐孢子蟲、賈第蟲等。微(wēi)濾主要(yào)有錯流過濾和死端過濾兩種方式，其中，錯流過濾适用于大(dà)規模應用，對于懸浮粒子的濃度、大(dà)小(xiǎo)變化(huà)不(bù)敏感，但(dàn)是(shì)膜要(yào)經常清洗，死端過濾則适用于小(xiǎo)範圍處理，膜通(tōng)常制(zhì)爲一次性濾芯。
2.超濾
超濾是(shì)利用壓差推動力實現(xiàn)的篩孔分(fēn)離(lí)，膜孔徑範圍在1nm~0.055m範圍內(nèi)，起初使用的超濾膜爲動物(wù)髒器薄膜，後經過工(gōng)業(yè)應用發展，現(xiàn)可(kě)使用非對稱膜，表皮層更薄，所以操作壓力更小(xiǎo)，普遍在0.1~0.5MPa之間(jiān)，膜的水(shuǐ)透通(tōng)量大(dà)約在0.5~5.0m（m.m）。實際廢水(shuǐ)處理時，超濾膜的性能實現(xiàn)并不(bù)僅僅爲篩分(fēn)理論，其材料的表面化(huà)學特性也起到了重要(yào)作用，所以可(kě)認爲超濾膜分(fēn)離(lí)特性是(shì)化(huà)學性質與膜孔徑共同決定的。
3.納濾膜
納濾膜分(fēn)離(lí)并不(bù)會(huì)對生物(wù)活性造成破壞，也沒有化(huà)學反應和相(xiàng)變，能夠有效截留相(xiàng)對分(fēn)子質量高(gāo)于200的有機小(xiǎo)分(fēn)子和高(gāo)價離(lí)子，并分(fēn)離(lí)蛋白(bái)質和同類氨基酸，實現(xiàn)分(fēn)離(lí)低(dī)分(fēn)子量和高(gāo)分(fēn)子量，成本相(xiàng)對較低(dī)，能夠廣泛運用于冶金、生化(huà)、環保、醫(yī)藥、化(huà)工(gōng)等領域中。
4.反滲透膜
反滲透膜分(fēn)離(lí)過程可(kě)有效去除有機小(xiǎo)分(fēn)子雜質和無機鹽，操作便捷，裝備簡單，更容易實現(xiàn)自(zì)動化(huà)，由于其分(fēn)離(lí)過程是(shì)出于高(gāo)壓狀态下，所以應配置耐高(gāo)壓管路(lù)和高(gāo)壓泵，與此同時，反滲透分(fēn)離(lí)膜裝置也有着較高(gāo)的進水(shuǐ)指标，應預處理原水(shuǐ)，随後進行(xíng)分(fēn)離(lí)，爲了避免發生膜污染，可(kě)定期對膜進行(xíng)清洗[3]。
二、膜技術在工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)深度處理過程中的應用
1.造紙廢水(shuǐ)處理深度中的應用
通(tōng)過實驗，利用反滲透微(wēi)濾膜裝置處理造紙廢水(shuǐ)，造紙廢水(shuǐ)中含有-爲1085.32mg/L，爲785.9mg/L，爲12.5mg/L，爲13.10mg/L，COD爲256mg/L，電(diàn)導率約爲4.8μs/cm，TDS爲2410mg/L，鐵爲1.05mg/L，爲26.28mg/L，TOC爲100mg/L，通(tōng)過實驗确定了反滲透膜裝置最佳工(gōng)作壓力是(shì)2MPa，最佳進水(shuǐ)量則是(shì)70l/h，以此爲标準得到了較好的廢水(shuǐ)去除效果，色度從(cóng)原有的棕黃色變成透明，造紙廢水(shuǐ)中存在的發色基團去除成功，電(diàn)導率低(dī)于2μS/cm，而TDS低(dī)于35mg/L，脫鹽率達到了98%以上，TOC去除率在99%以上，平均濁度是(shì)0.2NTU，去除率在99%，各項指标表明了反滲透與微(wēi)濾膜技術相(xiàng)結合對于造紙廢水(shuǐ)深度處理具有良好的效果[4]。另外(wài)，使用納濾技術處理此水(shuǐ)質，得出最佳工(gōng)作壓力是(shì)1 MPa，最佳進水(shuǐ)量則是(shì)60 l/h，在經過微(wēi)濾與納濾相(xiàng)結合處理後，平均電(diàn)導率是(shì)3.56 μS/cm，脫鹽率爲37.9%，TDS平均在17315mg/L，其去除率在35%以下，TOC值在5.27 mg/L，去除率是(shì)95%，濁度值平均爲0.2 NTU，相(xiàng)較于反滲透與微(wēi)濾裝置深度處理而言，納濾膜技術滲處理能力較差，情況允許應當使用反滲透與微(wēi)濾裝置處理造紙廢水(shuǐ)[5]。
2.冶金廢水(shuǐ)深度處理中的應用
重金屬離(lí)子廢水(shuǐ)對于環境具有較爲嚴重的影響，想要(yào)對其進行(xíng)深度處理，則需要(yào)使用膜分(fēn)離(lí)技術，通(tōng)過超濾膜與反滲透膜的結合，能夠有效保證其出水(shuǐ)達到鍋爐用水(shuǐ)标準。通(tōng)過實驗，利用V1072-35-PMC膜組件(jiàn)處理冶金廢水(shuǐ)，水(shuǐ)質SDI數值小(xiǎo)于20，濁度在14.1NTU-17.1NTU之間(jiān)，含鐵量大(dà)于5mg/L，餘氯爲800mg/L左右，COD約爲50mg/L，PH值8，利用超濾膜裝置進行(xíng)處理，過濾周期時間(jiān)越長，則淨水(shuǐ)量正價越多(duō)，失水(shuǐ)率劍俠。但(dàn)是(shì)，時間(jiān)過長則會(huì)影響超濾膜的滲透速率。經過超濾膜處理後，水(shuǐ)渾濁度在14.1-17.2NTU之間(jiān)時，出水(shuǐ)渾濁度小(xiǎo)于1.0NTU，去濁率達到了95%，由此說明了超濾膜具有較好的深度處理冶金廢水(shuǐ)的效果。SDI是(shì)水(shuǐ)中顆粒、膠體(tǐ)等能夠堵塞水(shuǐ)純化(huà)設備的含量，作爲水(shuǐ)質指标的重要(yào)參數，在此次實驗中，通(tōng)過反滲透膜技術，保證DSI穩定在3以下。而水(shuǐ)中含有遊離(lí)氯會(huì)對反滲透膜造成損壞，可(kě)以在反滲透之前将其除去，餘氯在1000mg/L左右時，出水(shuǐ)餘氯在0.35mg/L左右，餘氯的去除率高(gāo)達99%，滿足反滲透需求。
3.皮革工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)深度處理中的應用
皮革工(gōng)業(yè)每年将會(huì)排放超過1億噸的廢水(shuǐ)，在全國(guó)廢水(shuǐ)排放中占據極大(dà)的比例，其中含有較多(duō)的堿性物(wù)質，耗氧高(gāo)、色度濃、懸浮物(wù)多(duō)，還存在較多(duō)的硫化(huà)物(wù)等有毒物(wù)質。因此，需要(yào)對其皮革廢水(shuǐ)進行(xíng)深度處理，可(kě)以使用超濾與反滲透雙膜技術，實現(xiàn)回用生産水(shuǐ)，減少廢水(shuǐ)排放。通(tōng)過實驗，皮革廢水(shuǐ)在實驗前水(shuǐ)質PH值爲7，濁度在45NTU，COD約爲240mg/L，電(diàn)導率爲10800μS/cm，色度爲140，小(xiǎo)于0.1 mg/L，氨氮含量爲55 mg/L，硬度約爲314 mg/L，硫酸鹽小(xiǎo)于1500 mg/L，經過預處理後皮革廢水(shuǐ)通(tōng)過超濾系統，将水(shuǐ)中大(dà)分(fēn)子膠體(tǐ)、微(wēi)生物(wù)等去除，再經過反滲透系統過濾。超濾處理後濁度平均值在0.4 NTU，COD去除率大(dà)于24%，SDI值低(dī)于3，後經反滲透處理，電(diàn)導率爲312μS/cm，脫鹽率達到了94%，COD在5-18 mg/L之間(jiān)，COD去除率達到90%以上，PH值是(shì)6，氨氮濃度小(xiǎo)于8 mg/L，通(tōng)過實驗結果，可(kě)以了解到在皮革工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)深度處理中，可(kě)以使用超濾與反滲透雙膜技術，達到了水(shuǐ)質回用标準。
4.化(huà)工(gōng)工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)深度處理中的應用
化(huà)工(gōng)工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)在經過生化(huà)、物(wù)理等處理後，可(kě)以将其中的大(dà)部分(fēn)易沉澱、易生化(huà)降解直至消除。但(dàn)是(shì)，粗糙的處理方式并不(bù)能将其中存在的油類、懸浮物(wù)等全部去除，若是(shì)直接将其排放，則會(huì)造成水(shuǐ)體(tǐ)污染。因此，需要(yào)将化(huà)工(gōng)污水(shuǐ)進行(xíng)深度處理，便于回用生産，對于水(shuǐ)資源日益減少的今天具有重要(yào)的意義。而對于化(huà)工(gōng)深度處理技術，可(kě)以使用陶瓷微(wēi)濾膜裝置，具有良好的過濾效果。通(tōng)過實驗，使用陶瓷微(wēi)濾膜，化(huà)工(gōng)水(shuǐ)質PH值爲7.25，濁度在150NTU，COD約爲75.8mg/L，電(diàn)導率爲3410μS/cm，油類含量爲10.21 mg/L，固體(tǐ)懸浮物(wù)爲55 mg/L，含量爲361.8 mg/L，含量爲231.5 mg/L，經過陶瓷微(wēi)濾膜裝置過濾後，可(kě)以了解到運行(xíng)壓力增大(dà)，則膜通(tōng)量增加，但(dàn)是(shì)降低(dī)了出水(shuǐ)水(shuǐ)質，其去油率達到80%，COD去除率達到60%，但(dàn)是(shì)不(bù)能将化(huà)工(gōng)中溶解性物(wù)質去除，還需要(yào)另外(wài)使用其他裝置增加化(huà)工(gōng)工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)深度處理的效率。
來(lái)源：北(běi)極星水(shuǐ)處理網
