工業(yè)水處理技術(shù)論文(2)
工業(yè)水處理技術(shù)論文
工業(yè)水處理技術(shù)論文篇二
工業(yè)水處理中膜分離技術(shù)的應(yīng)用研究
【摘要】膜分離技術(shù)是一種先進的選擇性分離技術(shù),具有自身獨特的優(yōu)勢,隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,膜分離技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在工業(yè)水處理當中,本文針對工業(yè)水處理中的膜分離技術(shù)進行研究,希望能夠為相關(guān)工作者提供幫助。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)水處理;膜分離技術(shù);高效節(jié)能、綠色環(huán)保
膜分離技術(shù)起源于二十世紀初,并在二十世紀六十年代迅速崛起,經(jīng)過了半個世紀的持續(xù)發(fā)展,目前被廣泛應(yīng)用在各個行業(yè)中,并取得了良好的應(yīng)用效果,膜分離技術(shù)作為新型清潔生產(chǎn)技術(shù),分離凈化的作用非常突出,可以有效的凈化工業(yè)廢水,同時還能回收工業(yè)廢水中有用物質(zhì),大大減少了工業(yè)廢水對環(huán)境的污染,有效的保護了自然環(huán)境,可見膜分離技術(shù)在工業(yè)廢水處理過程中發(fā)揮著重要作用,該技術(shù)的運用,能夠提高工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。
1.膜分離技術(shù)概述
膜分離技術(shù)是借助膜的選擇滲透作用, 以外界能量或化學(xué)位差為推動力,對混合物中溶質(zhì)和溶劑進行分離、 分級、提純和富集的方法。膜分離技術(shù)是一種新型分離技術(shù),其操作過程也比較簡單,易于控制,同時具備許多的優(yōu)勢,如高效節(jié)能、綠色環(huán)保等,膜分離技術(shù)主要通過特殊制作的透過性薄膜實現(xiàn)混合物的分離,并根據(jù)混合物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),采用不同的方式分離開物質(zhì),其分離物質(zhì)的速度主要由物質(zhì)進入膜的速度決定的。
目前己經(jīng)深入研究和開發(fā)的膜分離技術(shù)有微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、滲透汽化和氣體分離等。正在開發(fā)研究中新的膜過程有: 膜蒸餾、支撐液膜、膜萃取、膜生物反應(yīng)器、控制釋放膜、仿生膜以及生物膜等過程。
2.膜分離技術(shù)的特點
膜分離技術(shù)與其它傳統(tǒng)水處理技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
2.1 分離效率高,水質(zhì)好
傳統(tǒng)的分離技術(shù),如沉淀、絮凝以及混凝等分離的最小單位為微米級,而膜分離技術(shù)還可以分離更小的單位,可以達到納米級,因此有效的去除水中的微生物,如有機物、細菌等,通過此技術(shù)處理后的水質(zhì)也更加良好,同時由于膜分離技術(shù)過程操作簡單,因此一定程度上提高了分離效率。
2.2 分離過程的能耗低
膜分離過程與其它分離過程不同的是不發(fā)生相變,因此有效降低了能量損耗,而且在室溫或低溫下進行膜分離技術(shù),所消耗的能量也很低。
2.3 操作簡單,水質(zhì)穩(wěn)定
膜分離技術(shù)通常是在常溫條件進行工作,而且對設(shè)備的維護要求也較低,此外膜分離技術(shù)的操作過程較為簡單,穩(wěn)定性好,在運用膜分離技術(shù)進行水處理時,水質(zhì)的優(yōu)劣是由膜的大小直接決定的,很少會受到其它一些因素的干擾,因此便于控制水質(zhì)。
2.4 用藥少
膜分離技術(shù)適用的范圍廣,很少使用化學(xué)藥劑,且不需要添加劑參加反應(yīng),反應(yīng)過程不會改變物質(zhì)的屬性,不會帶來新的污染物和浪費其它物質(zhì),因此為水質(zhì)提供了重要保障,避免了藥物對水質(zhì)進行二次污染,可用于多種類型的水處理過程。
2.5 占地面積小
膜分離設(shè)備體積較小,因此占地面積較小,而且在使用過程中,可以在不改變生產(chǎn)線的情況下直接將其插入到生產(chǎn)工藝流程中。
2.6 易于實現(xiàn)自動化。
由于膜分離技術(shù)是用壓力作推動力,因此易于實現(xiàn)自動化。
3.膜分離技術(shù)新進展
隨著膜分離技術(shù)在水處理中應(yīng)用,特別是工業(yè)廢水處理中的廣泛應(yīng)用,膜分離技術(shù)取得了很大的進展,表1是有關(guān)膜分離技術(shù)最新研究進展。
4.膜分離技術(shù)在工業(yè)水處理中的應(yīng)用
膜技術(shù)在廢水處理方面的研究和應(yīng)用幾乎涉及到廢水處理的各個領(lǐng)域,包括石油、化工、紡織、食品加工、造紙、醫(yī)藥、機械加工等行業(yè)的廢水處理。
4.1膜分離技術(shù)在有機化工廢水處理中的應(yīng)用
在有機化工廢水處理中, 膜分離技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用, 已在含酚廢水、 染料廢水和硝基苯胺廢水等工業(yè)水處理中得到了應(yīng)用。 因此可以以蘭-113B 為表面活性劑,NaOH 溶液為內(nèi)相試劑組成溶液,處理含硝基苯廢水,同時也可以通過液膜法研究高濃度含酚廢水,另外也可以采用LMA-I-TOA-煤油-NaOH 所組成的液膜體系,廢水處理后的乳液經(jīng)低電壓破乳后,可得到濃縮后的氨基 J 酸,到綜合利用的目的。
4.2 膜分離技術(shù)在石油化工水處理中的應(yīng)用
油田的采出水含多種原油成分、鹽類,有時還含原油集輸過程中投加的破乳劑、降茹劑等。采用膜技術(shù)處理采出水,是一種有效且適于工業(yè)應(yīng)用的方法,經(jīng)處理后的采出水主要用于油田回注用水。
我國陸上油田已探明儲量中低滲透油田占50%以上,為使處理后的采出水達到低滲透油田注入水水質(zhì)的要求,需要在常規(guī)流程后增加一級精細過濾裝置,其核心設(shè)備是精細過濾器。例如TCLW 15-0.6型含油污水超精細過濾器(江漢機械研究所研制),該過濾器采用纖維束型濾料,過濾流程低進高出,水中懸浮物自然沉降,不污染濾料;反洗操作流程高進低出,易于沖洗濾層表面堆積的泥餅和油污。反洗時正、反向交替旋轉(zhuǎn)纖維束,提高了反洗的效率。無機膜機械性能優(yōu)良,可用于處理采出水,經(jīng)處理后的地下井水和采油水可滿足中低滲透油田注水使用要求,用無機膜處理采出水,出水水質(zhì)能滿足回注水要求。
4.3 膜分離技術(shù)在輕工廢水處理中的應(yīng)用
輕工廢水處理主要包括造紙廢水、檸檬酸廢水等,利用膜分離技術(shù)處理輕工廢水具有很好的效果,例如C、A 膜為一、 二級聯(lián)合方式處理 CEH 漂白廢水,膜通量達到16.6L/(m2・h)時,BOD5、CODCr、TOC去除率分別可以達到66.0%、85.1%、71.6%;利用MAE膜技術(shù)處理造紙黑液的的污染,可以有效減少CODCCR的含量,同時還可以將有用的化學(xué)品進行回收的利用。納濾膜比較適合于去除紡織工業(yè)污水的COD、色度,實驗表明,其總的去除效率超過97%,初始液的COD質(zhì)量濃度約為550-720mg/L,滲透液的COD隨壓力的增加而減少,在1.2x106Pa壓力時,COD質(zhì)量濃度<10mg/L,滲透液的COD也隨回收率的增加而增加,回收率為80%時,COD質(zhì)量濃度為30mg/L。納濾膜可使色度徹底得到清除。色度和COD大幅減少使得滲透液再利用在染色廠成為可能。 4.4膜分離技術(shù)在電鍍和冶金工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用
電鍍和冶金工業(yè)是工業(yè)生產(chǎn)主要組成部分,因此電鍍和冶金廢水占據(jù)的比例較多,其廢水中會產(chǎn)生較多的金屬離子,主要包括鎳、銅、鉛、鎘等,利用膜技術(shù)可以回收工業(yè)廢水中產(chǎn)生的有用物質(zhì),同時還可以有效降處理工業(yè)廢水,實現(xiàn)工業(yè)廢水的合理排放,例如處理廢水中的重金屬離子時,采用0.8 m 和 1.4m 兩種孔徑的陶瓷膜,將沉淀的氫氧化物進行兩級過濾,可以有效減少重金屬氫氧化物質(zhì)量,使其分數(shù)從 0.012%下降到 0.0002%以下,同時還可以濃縮懸浮液,使其在15%-20%范圍之內(nèi);采用RO膜處理含銅廢水,可以有效降低銅濃度,去除率為可以達到99%。
5.膜分離技術(shù)的發(fā)展前景
隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展,城市工業(yè)廢水排放逐漸增加,而且許多工業(yè)廢水不合理排放,嚴重污染水資源,影響人們的飲水健康,因此筆者認為未來我國膜分離技術(shù)應(yīng)用開發(fā)主要動向是工業(yè)廢水以及城市廢水治理、城市廢水以及工業(yè)廢水回收再利用、制取高品質(zhì)的飲用水,包括海水淡化、苦咸水脫鹽等,保證人們的飲用水的安全,減少對環(huán)境的污染。另外還要對膜相關(guān)技術(shù)進行應(yīng)用研究,如優(yōu)化膜分離技術(shù)的操作條件、雜膜化過程研究等。
同時還應(yīng)將膜分離技術(shù)的應(yīng)用主要放在環(huán)保領(lǐng)域,這也是國內(nèi)外重點的發(fā)展的前沿課題,以后應(yīng)該進一步加強膜技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用,加強對膜材料的創(chuàng)新研究,使其滿足環(huán)保行業(yè)對材料的要求,努力制備出抗污染、壽命長以及高強度的膜材料。
膜分離技術(shù)與其它污水處理方法比較具有非常多的有點,如污水輕、效率高、工藝簡單等,但是膜分離技術(shù)還有問題還有待解決,主要包括性能完備的膜的制備、膜污染問題等,因此未來我國一段的時間內(nèi)的主要研究主要開發(fā)新的膜材料、制備性能完備集成膜分離技術(shù),解決膜分離技術(shù)存在的問題,完善膜分離技術(shù),從而不斷提升膜分離技術(shù)在水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用效果。
總結(jié):
綜上所述,膜分離技術(shù)對我國社會發(fā)展的具有重要意義,它可以提高我國社會的經(jīng)濟效益,同時還可以達到保護環(huán)境的目的,特別是對于廢水處理,更能夠充分發(fā)揮膜分離技術(shù)的作用,因此在處理工業(yè)廢水,應(yīng)合理利用膜分離技術(shù),根據(jù)具體的實際的情況選擇合適的膜組件,更好的完成工業(yè)廢水的處理,筆者認為還應(yīng)不斷加強對膜分類技術(shù)的研究,并不斷的改善制膜工藝,提高膜分離技術(shù)水平,使膜分離技術(shù)的在工業(yè)廢水處理能夠發(fā)揮更大的作用,并使其在我國的發(fā)展前景越來越廣闊。
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