膜技术废水处理论文范文

一、膜技术在处理工业废水中的应用

1电渗析在工业废水处理中的应用电渗析是利用阴阳离子交换膜的特性来分离工业废水中有害物质的一种方法。目前，电渗析可以应用在赤泥碱性废水的处理过程中，也可以应用在将亚硝酸盐从镍老化液的去除中。（1）电渗析在赤泥碱性废水处理过程中的应用。近些年来，氧化铝生产企业多采用将赤泥混合浆液注入深海的办法处理堆积如山的赤泥，然而，长期使用这种方法不仅不利于海洋生态的保护，而且由于碱量损失严重也会损害氧化铝生产企业的经济效益和社会效益。（2）电渗析在将亚硝酸盐从镍老化液的去除中的应用。电渗析可以利用其具有阴阳离子选择透过性的特点，将有害离子进行滤除，延长镀镍液的使用周期，避免了资源浪费，同时也为企业购置原材料节省了成本。反渗透在工业废水处理中的应用当下，反渗透主要用于处理橡胶工业废水、高浓度有机废水及海水的淡化。（1）反渗透在处理橡胶工业废水中的应用。反渗透对无机盐具有很高的去除率，而橡胶工业废水成分中含量最多的恰恰就是无机盐。利用反渗透对橡胶工业废水进行处理有利于废水的资源回收，减少了橡胶废水对环境的影响。（2）反渗透在有机废水处理中的应用。可以利用反渗透对有机物90%的去除率，对废水中的有机物进行滤除，回收有机物得到无害的工业用水。另外，反渗透在海水淡化中的应用也越来越普遍。我国的淡水资源短缺，然而，我国的海洋覆盖率很大，而海水与淡水的最大区别在于海水含盐量较高。如果能将海水的盐分降低到人可以使用的程度，再经过一系列的处理就可以供人们使用。我国已经投入四个海水淡化工程，通过多次反渗透将海水进行逐步的淡化，将苦咸水变成使用水，为解决我国食用水短缺现象提供了可能。

2在造纸废水处理中的应用（1）造纸废水水质与处理方法。造纸行业是消耗大量水的大户，废水排放，对环境污染十分严重。不同成分的纸浆和造纸产生的工业废水也不同，一般对于污水处理采用的措施有：化学沉淀、活性污泥、药浮、气浮等传统措施。然而，用这些处理措施通常达不到排放标准，尤其是活性污泥工艺，夏季高温影响了活性污泥处理过程的效率，活性污泥厂消化处理造纸废水中芳香族化更难。近年来，随着渗透膜分离介质（UF）、（NF）、（RO）、（ED）等措施处理纸浆、造纸废水，国内外都进行了研究及开发应用。在造纸废水中有许多有价值的化工产品，如木质素、木质素磺酸盐、香兰素，可以在膜处理中回收，净化水可用于造纸过程，所以膜技术10多年来的污水处理厂在世界造纸工业中建立及运行。（2）膜法处理纸浆造纸废水工艺。膜系统的设计，膜和装置类型的选择，都要注意。由于造纸废水的温度较高，pH范围较宽，因此应选用耐温和耐化学药品的高分子膜，如聚砜、聚砜酰胺、含氟聚合物及其他一些聚合物制成的UF膜、RO膜，以及聚乙烯异相阴、阳离子交换膜等。由于废水成分复杂且含量较高，因此应选用流动状态较好的管式、板式的UF、RO装置，才能获得较满意的处理效果。（3）膜工艺处理造纸废水。1）膜系统的设计。①膜和设备选型，由于造纸废水温度比较高，pH值范围也比较广泛，所以我们应该选择高分子膜并耐化学腐蚀，例如聚砜、聚砜酰胺、含氟聚合物和其他聚合物制作的UF膜、RO膜和聚乙烯异相阴、阳离子交换膜。由于废水成分复杂，含量较高，所以我们应该选择流动状态好管式，板式的UF、RO装置，可获得满意的处理效果。②膜系统的选型设计，UF膜RO膜法或ED法，在恒定的操作条件下对造纸废水处理时，透水通量随溶液浓度的增加而明显降低。从膜分离方法的特点来看，有几种不同的设计方法。如图1所示。图1（a）为RO工厂运作模式，对低浓度的废水，效果特别明显，当液体通过膜组件时，通常可以去除5%~20%稀溶液。图1（b）的措施更适合于超滤系统，因为系统中的组件数量少，回路中的溶液可以不断循环，浓缩到所需的浓度。然而，该方法的性能不高，因为膜几乎总是在高浓度废水中。图1（c）所示是一个多段连续系统，供给液在每一段都经过一定的循环浓缩，最后浓缩到所需浓度。所以，。图1（c）的运作模式更适合于超滤，纳滤和反渗透系统。2）膜法处理工艺流程。图2为按照图1（c）的概念面设计的多段连续过滤膜系统。图2中，废水过滤后被泵入在膜的每一段元件中，渗透和和浓缩液集中在各出口。系统中带有可用蒸汽或冷却水进行恒温的热交换器。过生产线上膜系统末端的折光仪或通过控制料液和浓缩液流量比例的控制器来控制浓缩液的流量和固体含量。渗透液和清洗剂的混合物作为定期清洗膜的清洗液。

二、膜技术发展方向

现有膜对无机分子的截留不好，从而影响了它的使用。所以，对膜分离技术发展很有必要性。当前，研发新的膜材料已成为膜技术发展的新趋势。目前，废水处理中膜技术未来的发展方向有以下几点。（1）膜材质和表面性能的变化，通过研发高强度、长寿命、抗污染、高通量膜材料，可以减少膜的污染。（2）开发复合薄膜材料，加强各种膜新材料和复合膜工艺的开发，特别是生产高强度、寿命长、抗污染、高通量膜材料。（3）化学稳定性高，抗污染能力强，抗菌的新型膜研制，尤其是性能优良的有机膜与低成本的无机膜的研制。（4）膜分离和其他膜分离工艺技术的结合，开发新型的膜分离工艺，成功地处理了膜堵塞问题，如果把不同的膜技术进行组合使用，或者和常规的水处理技术进行结合应用，大大提高处理效果，降低处理成本。（5）研发新的膜组件及膜分离技术工程的一些设备，例如高压泵、计量泵精密过滤器。大部分设备由于质量问题而影响了膜装置的作用，所以要加强这方面的工作。

三、结语

为了对工业废水进行有效的处理，膜分离技术开始出现，并迅速发展。目前，一些企业开始应用微滤、超滤、反渗透、纳滤、电渗析、膜蒸馏等方法对工业废水进行处理，不仅避免了对环境的污染，而且提高了企业的经济效益。

作者：陈玉兵单位：上海恒致环境科技有限公司