膜分離技術在污水處理中的應用
自從1748年法國(guo)科學(xue)家abble nallet發現了(le)膜(mo)分(fen)離(li)現象,即水(shui)能自然(ran)擴散到裝有酒(jiu)精溶液的豬膀胱膜(mo)內,各(ge)(ge)國(guo)學(xue)者就(jiu)開始了(le)對(dui)膜(mo)的研究(jiu)。膜(mo)分(fen)離(li)技(ji)(ji)(ji)術與傳統的分(fen)離(li)過(guo)程如過(guo)濾、精餾、萃取、蒸發、重結(jie)晶、脫(tuo)色、吸(xi)附等(deng)相(xiang)比,具有操作簡(jian)便,設備(bei)緊湊(cou),工作環境安(an)全,節約能耗(hao)和化學(xue)試劑,無相(xiang)變,無污(wu)染等(deng)特點,被認為是(shi)21世(shi)紀(ji)最有發展前途(tu)的高新技(ji)(ji)(ji)術之一,將(jiang)在(zai)21世(shi)紀(ji)的工業技(ji)(ji)(ji)術改(gai)造中起(qi)決(jue)定性的作用。目前,膜(mo)分(fen)離(li)技(ji)(ji)(ji)術已(yi)廣泛應用于各(ge)(ge)行各(ge)(ge)業,尤其在(zai)水(shui)處理的領(ling)域,現已(yi)遍布生活(huo)(huo)污(wu)水(shui)、工業廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(電廠廢(fei)(fei)(fei)水(shui)、重金屬廢(fei)(fei)(fei)水(shui)、造紙(zhi)工業、印染廢(fei)(fei)(fei)水(shui)、石化工業廢(fei)(fei)(fei)水(shui)和醫(yi)藥廢(fei)(fei)(fei)水(shui))、生活(huo)(huo)飲用水(shui)等(deng)方面。
膜(mo)分離原(yuan)理及其特點
膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)分(fen)離(li)(li)(li)技術(shu)是在外(wai)力推動下(xia),利用(yong)(yong)一種(zhong)具(ju)有(you)選(xuan)擇透(tou)過(guo)(guo)性能的(de)(de)特制薄膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)作為(wei)(wei)選(xuan)擇障礙層使混合(he)(he)(he)物(wu)(wu)中(zhong)某些組(zu)分(fen)易透(tou)過(guo)(guo),其(qi)(qi)他組(zu)分(fen)難(nan)透(tou)過(guo)(guo)被截(jie)留,來達到分(fen)離(li)(li)(li)、提(ti)純、濃縮作用(yong)(yong)的(de)(de)技術(shu),其(qi)(qi)工(gong)作原理為(wei)(wei):一是根據(ju)混合(he)(he)(he)物(wu)(wu)中(zhong)組(zu)分(fen)質(zhi)量、體(ti)積、大小和(he)(he)幾何形(xing)態的(de)(de)不同,用(yong)(yong)過(guo)(guo)篩的(de)(de)方法將其(qi)(qi)分(fen)離(li)(li)(li);二是根據(ju)混合(he)(he)(he)物(wu)(wu)不同化學性質(zhi)進行分(fen)離(li)(li)(li),物(wu)(wu)質(zhi)通過(guo)(guo)分(fen)離(li)(li)(li)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)速(su)度(溶(rong)解(jie)速(su)度)取(qu)決于(yu)進入膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)內的(de)(de)速(su)度和(he)(he)進入膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)表(biao)面擴(kuo)散(san)到膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)另一表(biao)面的(de)(de)速(su)度(擴(kuo)散(san)速(su)度),其(qi)(qi)中(zhong)溶(rong)解(jie)速(su)度完(wan)全取(qu)決于(yu)被分(fen)離(li)(li)(li)物(wu)(wu)與(yu)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)材(cai)料之間化學性質(zhi)。一般,膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)形(xing)態結(jie)(jie)構決定(ding)其(qi)(qi)分(fen)離(li)(li)(li)機(ji)理及應(ying)用(yong)(yong)方式(shi)。根據(ju)結(jie)(jie)構的(de)(de)不同,膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)可(ke)分(fen)為(wei)(wei)固膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)和(he)(he)液膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo),固膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)又(you)可(ke)分(fen)為(wei)(wei)對稱(cheng)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(柱(zhu)狀孔(kong)(kong)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)、多(duo)孔(kong)(kong)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)、均質(zhi)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo))和(he)(he)不對稱(cheng)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(多(duo)孔(kong)(kong)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)、具(ju)有(you)皮(pi)層的(de)(de)多(duo)孔(kong)(kong)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)、復合(he)(he)(he)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)),液膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)可(ke)分(fen)為(wei)(wei)存在于(yu)固體(ti)多(duo)孔(kong)(kong)支撐層中(zhong)的(de)(de)液膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)和(he)(he)以乳液形(xing)式(shi)存在的(de)(de)液膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)兩種(zhong)。
目(mu)前,常用(yong)膜(mo)分離(li)技術可(ke)分為(wei)反滲透(ro)、超濾(uf)、微濾(mf)、納濾(nf)、電(dian)滲析(ed)和(he)膜(mo)接觸(chu)器(mc)等。在使用(yong)過程(cheng)中(zhong),膜(mo)都需制成組(zu)件形(xing)式(shi)作為(wei)膜(mo)分離(li)裝置的(de)(de)分離(li)單(dan)元,工業上常用(yong)的(de)(de)膜(mo)組(zu)件形(xing)式(shi)有板框式(shi)、圓管(guan)(guan)式(shi)、螺(luo)旋卷式(shi)和(he)中(zhong)空(kong)纖(xian)維(wei)式(shi)。后三種皆為(wei)管(guan)(guan)狀(zhuang)膜(mo),差別主要是直(zhi)(zhi)徑不同:直(zhi)(zhi)徑大(da)干(gan)10mm的(de)(de)為(wei)管(guan)(guan)式(shi)膜(mo),直(zhi)(zhi)徑在0.5~10mm之間的(de)(de)是毛細管(guan)(guan)式(shi)膜(mo),直(zhi)(zhi)徑小于0.5mm的(de)(de)為(wei)中(zhong)空(kong)纖(xian)維(wei)膜(mo)。管(guan)(guan)狀(zhuang)膜(mo)直(zhi)(zhi)徑越小,則(ze)單(dan)位體積(ji)里(li)的(de)(de)膜(mo)面積(ji)越大(da)。廢水處(chu)理中(zhong)常用(yong)膜(mo)分離(li)法(fa)如表所示。
與傳統分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)技(ji)術(shu)相(xiang)(xiang)比,膜(mo)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)技(ji)術(shu)具有以(yi)下特點:①膜(mo)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)是可分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)相(xiang)(xiang)對分(fen)(fen)子量(liang)(liang)為幾(ji)千甚至(zhi)幾(ji)百(bai)物(wu)質的(de)高(gao)效分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)過程(cheng)。②膜(mo)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)過程(cheng)基本不發生“相(xiang)(xiang)”的(de)變化(hua),耗能(neng)低,能(neng)量(liang)(liang)轉化(hua)率高(gao)。③膜(mo)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)過程(cheng)可在常溫下進行,適(shi)用于熱敏性物(wu)料如果汁、酶(mei)、藥物(wu)等的(de)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)、分(fen)(fen)級和濃(nong)縮。④膜(mo)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)設備(bei)的(de)運動(dong)部件(jian)少,結構(gou)簡(jian)單(dan),操(cao)作、控制、維(wei)修方便(bian)。⑤膜(mo)分(fen)(fen)離(li)(li)(li)(li)效率高(gao),設備(bei)體積(ji)小,占地(di)少,適(shi)用范圍廣。

膜分離技(ji)術在生活污水(shui)處理方面的應用
1.超濾(lv)在生活污水(shui)處理方(fang)面的(de)應用(yong)
超(chao)濾(lv)以(yi)壓力(li)為(wei)(wei)(wei)驅(qu)動力(li),利用(yong)超(chao)濾(lv)膜(mo)的(de)高(gao)精度(du)(du)截留性能(neng)進行(xing)固液分(fen)離(li)或使不同分(fen)子(zi)量物質分(fen)級(ji)的(de)膜(mo)分(fen)離(li)技術。廣(guang)泛應用(yong)于生活污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)中的(de)超(chao)濾(lv)膜(mo)過濾(lv)精度(du)(du)為(wei)(wei)(wei)0.01 m,對膠體、藻類、病毒(du)、有機大分(fen)子(zi)等有很好的(de)去除率。山西大唐(tang)國際云岡熱電有限責任公司的(de)生活污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)系統,周(zhou)李鑫、濮文虹等以(yi)北京市郊某市政污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)廠一期(qi)(氧化溝處(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi))工(gong)程(cheng)二(er)(er)沉池出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)和(he)二(er)(er)期(qi)(sbr處(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi))工(gong)程(cheng)二(er)(er)沉池出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)為(wei)(wei)(wei)原水(shui)(shui)(shui),分(fen)別采用(yong)絮(xu)凝一砂(sha)濾(lv)一超(chao)濾(lv)和(he)直流一混凝一超(chao)濾(lv)的(de)預處(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi),結果表(biao)明(ming),兩種工(gong)藝(yi)出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)的(de)sdi,'b于2,濁(zhuo)度(du)(du)達no.04-0.1ntu,cod 去除率20%~60%,一定(ding)程(cheng)度(du)(du)上還降低了(le)氨氮、總磷等污(wu)染(ran)物濃度(du)(du),sdi、濁(zhuo)度(du)(du)與產(chan)水(shui)(shui)(shui)量均達到(dao)了(le)反滲透進水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質的(de)要求。
蔡虹(hong)、金(jin)同軌使(shi)用(yong)孔徑為0.25 μm的(de)中空纖維聚(ju)丙烯腈微濾膜和切(qie)割分子量(liang)為10 000的(de)中空纖維的(de)聚(ju)砜超濾膜對經二級生(sheng)物處理后的(de)機(ji)場(chang)污水進行處理,結果(guo)濁度去除率(lv)(lv)達(da)到99%,有機(ji)物去除率(lv)(lv)達(da)到55%~85%,符合生(sheng)活雜用(yong)水指(zhi)標(biao)要求,達(da)到污水回用(yong)的(de)目的(de)。
劉(liu)靜偉等(deng)(deng)設計了以超濾裝置為主的(de)水(shui)處(chu)理(li)回用流程,如洗浴水(shui)一前處(chu)理(li)一超濾處(chu)理(li)一后處(chu)理(li)一回用,可(ke)有(you)效去除洗浴水(shui)中含有(you)的(de)大量皮(pi)膚(fu)分泌(mi)物、合成(cheng)洗滌劑(ji)、污垢和香料等(deng)(deng)物質(zhi)以及(ji)水(shui)中的(de)細菌(jun)、真菌(jun)、大腸桿菌(jun)和病毒等(deng)(deng)物質(zhi),處(chu)理(li)水(shui)水(shui)質(zhi)滿足(zu)回用要求。
2.納濾在生活污水處理方面的應用
納濾(nf)是近20年發展起(qi)來的(de)(de)(de)介于反滲(shen)透(tou)(ro)和超濾(uf)之(zhi)間的(de)(de)(de)新(xin)型膜分(fen)(fen)離(li)(li)技術,對二價或(huo)多價離(li)(li)子(zi)及分(fen)(fen)子(zi)量(liang)(liang)介于200~500之(zhi)間的(de)(de)(de)有機(ji)物(wu)(wu)有較(jiao)高脫除率。由于其(qi)特殊的(de)(de)(de)孔徑(jing)范(fan)圍和制(zhi)備時的(de)(de)(de)特殊處理(li)(如復合化(hua)、荷電化(hua)),使得納濾膜具有較(jiao)特殊的(de)(de)(de)分(fen)(fen)離(li)(li)性能。生(sheng)活污(wu)水一般用(yong)(yong)生(sheng)物(wu)(wu)降解(jie)/化(hua)學氧(yang)化(hua)法結合處理(li),但氧(yang)化(hua)劑(ji)用(yong)(yong)量(liang)(liang)太(tai)大,殘留物(wu)(wu)多,若在它們之(zhi)間加上納濾環節(jie),使可被微生(sheng)物(wu)(wu)降解(jie)的(de)(de)(de)小(xiao)分(fen)(fen)子(zi)(mw<100)透(tou)過,截留住不可生(sheng)物(wu)(wu)降解(jie)的(de)(de)(de)大分(fen)(fen)子(zi)(mw>100),然后大分(fen)(fen)子(zi)物(wu)(wu)質在化(hua)學氧(yang)化(hua)器處理(li)后再進行生(sheng)物(wu)(wu)降解(jie),這(zhe)樣就可節(jie)約氧(yang)化(hua)劑(ji)和活性炭的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang),降低最終殘留物(wu)(wu)的(de)(de)(de)含量(liang)(liang),其(qi)工(gong)藝(yi)流(liu)程見圖1。

劉研萍(ping)、王琳等慢用(yong)新型(xing)抗污染濾(lv)(lv)膜對(dui)主要成分(fen)為某高校(xiao)家屬院區化(hua)糞池上清液的(de)生(sheng)活污水(shui)進行處理,結果(guo)經納濾(lv)(lv)中試設備過濾(lv)(lv)的(de)處理水(shui)的(de)水(shui)質完全達到(dao)建設部頒布(bu)的(de)生(sheng)活雜用(yong)水(shui)標準,除不能飲用(yong)外,可滿足澆(jiao)花、洗(xi)車、洗(xi)衣(yi)、洗(xi)浴等各種(zhong)生(sheng)活雜用(yong),回用(yong)率達75%。
膜分離技術在工業廢水處理方(fang)面的應用
隨著膜(mo)分離技(ji)術(shu)的(de)發展(zhan),其在生活污(wu)水(shui)和工業(ye)廢(fei)水(shui)方面的(de)應(ying)用越來越廣泛,如循環冷卻排污(wu)水(shui)、重金屬廢(fei)水(shui)、造(zao)紙(zhi)廢(fei)水(shui)、印染廢(fei)水(shui)、制(zhi)藥廢(fei)水(shui)等(deng)。
1.膜(mo)分離技術在循環冷(leng)卻排(pai)污水處理方面(mian)的應用
火(huo)力發(fa)電(dian)(dian)廠(chang)一(yi)直是工業用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)大戶,其耗水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)約(yue)占工業用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)總(zong)量(liang)的20%左(zuo)右。火(huo)電(dian)(dian)廠(chang)用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)循(xun)環(huan)(huan)冷卻水(shui)(shui)(shui)(shui)的用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)最大,因此(ci)許(xu)多火(huo)電(dian)(dian)廠(chang)把節水(shui)(shui)(shui)(shui)工作(zuo)的重(zhong)(zhong)點放在循(xun)環(huan)(huan)冷卻排(pai)污水(shui)(shui)(shui)(shui)回(hui)用(yong)(yong)(yong)(yong)上。于(yu)是,采用(yong)(yong)(yong)(yong)反滲透技術處(chu)理循(xun)環(huan)(huan)冷卻水(shui)(shui)(shui)(shui)達到(dao)回(hui)用(yong)(yong)(yong)(yong)目的就顯(xian)得十分重(zhong)(zhong)要。河北(bei)某電(dian)(dian)廠(chang)共有(you)6臺發(fa)電(dian)(dian)機組(zu),總(zong)循(xun)環(huan)(huan)冷卻水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)6.3萬m3/h。循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)濃縮3倍左(zuo)右,排(pai)污水(shui)(shui)(shui)(shui)約(yue)為900m3/h。該電(dian)(dian)廠(chang)地處(chu)北(bei)方缺水(shui)(shui)(shui)(shui)地區(qu),淡水(shui)(shui)(shui)(shui)資源(yuan)緊缺,為緩解供(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)矛盾,電(dian)(dian)廠(chang)投(tou)資建設了200m3/h,l1反滲透除鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)項目,以循(xun)環(huan)(huan)冷卻排(pai)污水(shui)(shui)(shui)(shui)為水(shui)(shui)(shui)(shui)源(yuan),反滲透出水(shui)(shui)(shui)(shui)作(zuo)為鍋爐預脫鹽(yan)補充水(shui)(shui)(shui)(shui),通過(guo)泵(beng)打到(dao)煤場和輸煤棧橋做噴淋水(shui)(shui)(shui)(shui),結果實現回(hui)用(yong)(yong)(yong)(yong)及綜合利用(yong)(yong)(yong)(yong)目的。其工藝流程如(ru)圖2示(shi)。

聶錦(jin)旭用納(na)濾(lv)膜處理(li)電廠冷(leng)卻(que)循環(huan)(huan)冷(leng)卻(que)排污水,經過(guo)強化(hua)微絮凝、強化(hua)過(guo)濾(lv)等預處理(li)后,再(zai)通過(guo)納(na)濾(lv)膜出水,結果出水水質達到(dao)循環(huan)(huan)冷(leng)卻(que)水補(bu)充水的(de)(de)要求。在此基礎上,以(yi)3×10m3/d規模(mo)為(wei)例(li),分析納(na)濾(lv)膜處理(li)工(gong)藝(yi)的(de)(de)投資和(he)運行費用可知,納(na)濾(lv)膜處理(li)系統是一(yi)種經濟、可行的(de)(de)循環(huan)(huan)冷(leng)卻(que)排污水處理(li)工(gong)藝(yi)。
2.膜分離(li)技術(shu)在重金屬廢(fei)水處理方面的應用(yong)
含(han)硒(xi)(xi)的(de)農業排(pai)放廢水(shui)已(yi)(yi)在(zai)世界范圍(wei)內成為(wei)一(yi)個新的(de)污染(ran)源,如美國加利福尼亞州的(de)san joaquin谷,鹽化污水(shui)含(han)硒(xi)(xi)量已(yi)(yi)達到(dao)4 200mg/l。濕地環(huan)境受該廢水(shui)污染(ran),出現高比率(lv)的(de)水(shui)鳥胚(pei)胎(tai)畸(ji)形和死(si)亡的(de)硒(xi)(xi)中毒現象。kharaka等人試驗得出,采用(yong)納濾(lv)技術處理加利福尼亞谷的(de)重污染(ran)廢水(shui),可截留95%以(yi)上(shang)的(de)硒(xi)(xi)和90%以(yi)上(shang)的(de)其他多價陰離子(zi)。
納濾(lv)膜(mo)處理大量(liang)污(wu)水(shui)(shui)且(qie)所需壓力低(di),預處理步驟少,成(cheng)(cheng)本低(di),處理含硒的(de)(de)(de)(de)農業排放廢水(shui)(shui)為(wei)其他含硒廢水(shui)(shui)提供了(le)突破性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)處理方(fang)法。在(zai)金(jin)屬加工(gong)和(he)電鍍工(gong)業中清(qing)洗水(shui)(shui)和(he)電鍍液中常含有濃度較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)重金(jin)屬離(li)子(zi)(zi)(zi),如(ru)銅、鎘、鎳、鐵等(deng),采用(yong)納濾(lv)膜(mo)可使這些(xie)(xie)金(jin)屬離(li)子(zi)(zi)(zi)濃縮10倍,并(bing)回收90%以上的(de)(de)(de)(de)廢水(shui)(shui)。利用(yong)某(mou)些(xie)(xie)金(jin)屬離(li)子(zi)(zi)(zi)在(zai)一定氯離(li)子(zi)(zi)(zi)濃度下可形(xing)成(cheng)(cheng)荷電和(he)非荷電絡合(he)物的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)質,用(yong)荷電納濾(lv)膜(mo)可將它們分(fen)離(li)開,如(ru)鎘和(he)鎳在(zai)氯化納濃度為(wei)0.5mo1/l時(shi),前(qian)者(zhe)(zhe)以電中性(xing)(xing)絡合(he)物的(de)(de)(de)(de)形(xing)式存在(zai),而后者(zhe)(zhe)形(xing)成(cheng)(cheng)荷正(zheng)電絡合(he)物,于是帶(dai)正(zheng)電的(de)(de)(de)(de)納濾(lv)膜(mo)可截留鎳離(li)子(zi)(zi)(zi),實現兩(liang)種離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)分(fen)離(li)”。
3.膜分離技術(shu)在造紙(zhi)廢水處(chu)理方面(mian)的應用(yong)
造(zao)紙廢(fei)水(shui)(shui)是造(zao)成環境污(wu)染(ran)(ran)的(de)重(zhong)要因(yin)素(su),膜(mo)分離(li)(li)技術處(chu)(chu)理(li)(li)制(zhi)漿造(zao)紙工業廢(fei)水(shui)(shui)在(zai)國外已較成熟(shu),主要使用(yong)(yong)納濾和(he)超濾處(chu)(chu)理(li)(li)制(zhi)漿廢(fei)水(shui)(shui)及回(hui)收(shou)有(you)用(yong)(yong)副產品。納濾膜(mo)可(ke)以(yi)代替吸收(shou)和(he)電化(hua)學方法除(chu)去(qu)深色木質(zhi)素(su)和(he)木漿漂白過程(cheng)中(zhong)產生(sheng)的(de)氯(lv)化(hua)木質(zhi)素(su),因(yin)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)中(zhong)許多有(you)色的(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)都帶有(you)負電荷,易被負電荷的(de)納濾膜(mo)截留,且(qie)對膜(mo)不產生(sheng)污(wu)染(ran)(ran)。pontius ew.采用(yong)(yong)納濾膜(mo)處(chu)(chu)理(li)(li)造(zao)紙廠的(de)廢(fei)水(shui)(shui),得到(dao)(dao)無色、透明,不含陰(yin)離(li)(li)子廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)滲透水(shui)(shui)。且(qie)滲透水(shui)(shui)cod、toc和(he)無機物(wu)(wu)(wu)(wu)含量的(de)去(qu)除(chu)率均可(ke)達到(dao)(dao)80%以(yi)上。de pinho和(he)geraldes等采用(yong)(yong)納濾與電滲析組合處(chu)(chu)理(li)(li)紅麻制(zhi)漿廠漂洗出(chu)水(shui)(shui),結果陰(yin)離(li)(li)子幾乎全部除(chu)去(qu),naci量降(jiang)低到(dao)(dao)60×10 -6,基(ji)本可(ke)回(hui)用(yong)(yong)于造(zao)紙工藝。
楊友強、李友明(ming)等采用spk100超(chao)濾膜對(dui)化(hua)機(ji)漿廢水(shui)進行處理,超(chao)濾濃(nong)縮液的(de)燃燒(shao)熱為(wei)15.54kj/g,固形(xing)物含量為(wei)188.9g/l,達到了(le)堿(jian)(jian)回收(shou)工段的(de)要(yao)求(qiu)。采用能(neng)耐介質(zhi)ph值為(wei)1~14的(de)無機(ji)分離膜處理堿(jian)(jian)性造紙(zhi)黑液,不必(bi)調整(zheng)(zheng)黑夜ph值,就可以回收(shou)其中有用組分,分離過(guo)程為(wei)純(chun)物理過(guo)程,流程簡(jian)單,易于管(guan)理和維(wei)護。利用不同孔徑的(de)膜可分別回收(shou)纖維(wei)素(su)(su)、膠體sio2、木質(zhi)素(su)(su)和還(huan)原糖(tang),最終透過(guo)液中主要(yao)含燒(shao)堿(jian)(jian),調整(zheng)(zheng)其濃(nong)度(du),即可回用于蒸煮制(zhi)糖(tang)。
除此之外,膜分(fen)(fen)離(li)技(ji)術(shu)還可(ke)(ke)以(yi)與生(sheng)物(wu)(wu)處理(li)工藝相結合,即(ji)膜生(sheng)物(wu)(wu)反(fan)應器(qi)。膜生(sheng)物(wu)(wu)反(fan)應器(qi)是(shi)將膜分(fen)(fen)離(li)技(ji)術(shu)與生(sheng)物(wu)(wu)處理(li)工藝相結合而開發的(de)(de)新型系統,是(shi)近年發展較(jiao)快的(de)(de)高效廢(fei)水(shui)處理(li)技(ji)術(shu),在處理(li)難降解(jie)有機物(wu)(wu)廢(fei)水(shui)方面有明顯的(de)(de)優越(yue)性(xing)(xing)。采用中空纖(xian)維膜組件和活性(xing)(xing)污泥反(fan)應器(qi)組成的(de)(de)分(fen)(fen)置式膜生(sheng)物(wu)(wu)反(fan)應器(qi),對造紙(zhi)廢(fei)水(shui)的(de)(de)codcr的(de)(de)去除率較(jiao)高,處理(li)后的(de)(de)水(shui)可(ke)(ke)回(hui)用,且(qie)出水(shui)穩(wen)定性(xing)(xing)好,一般穩(wen)定度可(ke)(ke)達到85%以(yi)上。
4.膜分離技術在(zai)印染廢水處理(li)方面的應用
染(ran)料(liao)(liao)工(gong)業生(sheng)產過程中(zhong),會產生(sheng)大量(liang)的高(gao)(gao)(gao)鹽(yan)度(du)(質(zhi)量(liang)分數(shu)(shu)(shu)>5%),高(gao)(gao)(gao)色度(du)(數(shu)(shu)(shu)萬倍以上),高(gao)(gao)(gao)cod ,(高(gao)(gao)(gao)達數(shu)(shu)(shu)萬mg/l)的廢(fei)水(shui),且(qie)還混有相當數(shu)(shu)(shu)量(liang)的異構體。由于(yu)該類廢(fei)水(shui)的bod 5 與codcr的比(bi)值通常低于(yu)0.3,可(ke)生(sheng)物降(jiang)解性(xing)差,同時廢(fei)水(shui)中(zhong)所含無機鹽(yan)還將進一步降(jiang)低廢(fei)水(shui)的生(sheng)物降(jiang)解性(xing)。高(gao)(gao)(gao)濃度(du)的染(ran)料(liao)(liao)廢(fei)水(shui)對環境造(zao)成嚴重污(wu)染(ran),直接(jie)影響染(ran)料(liao)(liao)工(gong)業的可(ke)持(chi)續發展(zhan)。
劉梅(mei)紅等采用納濾技術對(dui)上(shang)海某(mou)染料廠提供的藍色染料廢(fei)(fei)水(shui)進(jin)行(xing)處理(li),結果表明:納濾膜對(dui)染料的截留(liu)率(lv)和色度的去除(chu)率(lv)保持在100%左右,即使過程回收(shou)率(lv)達到(dao)80%(濃(nong)縮5倍)情況(kuang)下,膜對(dui)廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)色度和codcr的去除(chu)率(lv)仍高達99%以上(shang)。陳國華等]采用atf50型納濾膜對(dui)香(xiang)港的印染廢(fei)(fei)水(shui)進(jin)行(xing)處理(li),cod分別為14 000mg/l和5 430mg/l的兩股廢(fei)(fei)水(shui)經納濾后,cod截留(liu)率(lv)分別達到(dao)95%和80%~85%,出水(shui)達到(dao)香(xiang)港排放標準。
膜(mo)技術不僅可(ke)以處(chu)理印染廢水也可(ke)以回收(shou)其(qi)有用(yong)成(cheng)分。董波(bo)等(deng)人采(cai)用(yong)聚丙(bing)烯腈超濾膜(mo)進(jin)行了涂(tu)料廢稀(xi)料的回收(shou)。結果表明,用(yong)超濾法可(ke)以回收(shou)涂(tu)料稀(xi)料中的溶劑(ji),且(qie)回收(shou)的混合溶劑(ji)組(zu)成(cheng)與原(yuan)稀(xi)料溶劑(ji)組(zu)成(cheng)基本相同(tong),可(ke)用(yong)于洗罐和(he)部分涂(tu)料的摻和(he)料。
5.膜分離技術在石油化(hua)工廢水處理方面的應(ying)用
石油(you)(you)(you)工(gong)業廢水(shui)(shui)主要(yao)包括石油(you)(you)(you)開(kai)采(cai)(cai)(cai)和(he)(he)煉(lian)制過程中(zhong)產生的含各種無(wu)機(ji)(ji)鹽(yan)和(he)(he)有(you)(you)機(ji)(ji)物的廢水(shui)(shui),其成(cheng)分復(fu)雜,處(chu)(chu)理(li)(li)難度(du)(du)大,一(yi)般(ban)方(fang)法難以(yi)(yi)取得理(li)(li)想的處(chu)(chu)理(li)(li)效果(guo)。膜(mo)(mo)技術(shu)可(ke)有(you)(you)效處(chu)(chu)理(li)(li)廢水(shui)(shui)及回收有(you)(you)用(yong)(yong)(yong)物質。含酚(fen)的石油(you)(you)(you)工(gong)業廢水(shui)(shui)毒(du)性很大,必須脫(tuo)除(chu)(chu)后才(cai)能排放(fang),若(ruo)采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)納濾(lv)技術(shu),不僅酚(fen)的脫(tuo)除(chu)(chu)率可(ke)達95%以(yi)(yi)上,且在較低壓力下就能高(gao)(gao)(gao)效地將廢水(shui)(shui)中(zhong)的鎳(nie)、汞等(deng)(deng)重金屬高(gao)(gao)(gao)價離(li)子脫(tuo)除(chu)(chu),其費用(yong)(yong)(yong)比反滲透等(deng)(deng)方(fang)法低得多。ohya等(deng)(deng)成(cheng)功地制備出(chu)(chu)一(yi)種聚酰亞胺納濾(lv)膜(mo)(mo),該納濾(lv)膜(mo)(mo)具(ju)有(you)(you)高(gao)(gao)(gao)通量(liang)并耐(nai)高(gao)(gao)(gao)壓、高(gao)(gao)(gao)溫及耐(nai)有(you)(you)機(ji)(ji)溶劑(ji)的特點,截留相對分子質量(liang)為170~400,能有(you)(you)效地分離(li)汽油(you)(you)(you)和(he)(he)煤油(you)(you)(you)。張裕卿等(deng)(deng)研制出(chu)(chu)聚砜一(yi)a1 0,復(fu)合(he)膜(mo)(mo)超(chao)濾(lv)技術(shu),并用(yong)(yong)(yong)該復(fu)合(he)膜(mo)(mo)對華北(bei)油(you)(you)(you)田北(bei)大站外(wai)排水(shui)(shui)砂(sha)濾(lv)后水(shui)(shui)樣(yang)進(jin)行了超(chao)濾(lv)處(chu)(chu)理(li)(li),原水(shui)(shui)油(you)(you)(you)的質量(liang)濃度(du)(du)為640mg/l,處(chu)(chu)理(li)(li)后油(you)(you)(you)質量(liang)濃度(du)(du)小于(yu)0.5mg/l,完全符合(he)回注水(shui)(shui)的要(yao)求,截留率皆在99%以(yi)(yi)上,復(fu)合(he)膜(mo)(mo)運行一(yi)定時間(jian)后,清洗后水(shui)(shui)通量(liang)恢復(fu)率較高(gao)(gao)(gao)。李發(fa)永(yong)等(deng)(deng)在國內最(zui)早(zao)采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)膜(mo)(mo)技術(shu)處(chu)(chu)理(li)(li)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)污水(shui)(shui),先用(yong)(yong)(yong)外(wai)管式(shi)聚砜(ps)超(chao)濾(lv)膜(mo)(mo)處(chu)(chu)理(li)(li)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)污水(shui)(shui);然后采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)磺化聚砜(sps)平板(ban)式(shi)和(he)(he)外(wai)管式(shi)超(chao)濾(lv)膜(mo)(mo)再次處(chu)(chu)理(li)(li)含油(you)(you)(you)污水(shui)(shui),結果(guo)表明(ming)sps膜(mo)(mo)通量(liang)隨磺化度(du)(du)的增(zeng)加而提高(gao)(gao)(gao),且優于(yu)ps膜(mo)(mo),透過液基本達到國家排放(fang)標(biao)準(zhun)及低滲透油(you)(you)(you)田注水(shui)(shui)標(biao)準(zhun)。
6.膜分離(li)技術在其(qi)他(ta)工業廢水處理方面的應(ying)用
隨著醫藥(yao)(yao)行(xing)(xing)業的(de)(de)發展,制藥(yao)(yao)廢水越(yue)來越(yue)多(duo),已(yi)成為工(gong)(gong)業廢水中(zhong)的(de)(de)重要部(bu)分(fen)(fen),膜(mo)分(fen)(fen)離技(ji)(ji)術是(shi)處(chu)(chu)理該類廢水的(de)(de)新(xin)技(ji)(ji)術。近年(nian)來,超(chao)濾法在中(zhong)藥(yao)(yao)制劑領域內的(de)(de)應用(yong)也逐漸(jian)開展。任冬(dong)偉等(deng)(deng)人(ren) 采用(yong)超(chao)濾法對生(sheng)物(wu)農藥(yao)(yao)新(xin)型蘇(su)云金桿菌(jun)(bt)殺蟲劑進(jin)行(xing)(xing)了(le)工(gong)(gong)業性(xing)生(sheng)產(chan)(chan)試驗,結果(guo)對每釜6t發酵罐生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)料液(ye),只須2h時即可濃(nong)縮(suo)完,細(xi)(xi)菌(jun)數由60(l/ml濃(nong)縮(suo)到150(l/ml,鏡(jing)檢觀察(cha)細(xi)(xi)菌(jun)無傷(shang)害(hai),且(qie)非常活躍,取得了(le)滿意的(de)(de)結果(guo)。張茂林(lin)(lin)等(deng)(deng)人(ren)在東北制藥(yao)(yao)廠采用(yong)超(chao)濾技(ji)(ji)術對傳(chuan)統的(de)(de)維(wei)生(sheng)素c (vc)生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)(gong)藝進(jin)行(xing)(xing)改造(zao),使vc收率提高5%,且(qie)節汽,節水,節能和減少環(huan)境污(wu)染。膜(mo)使用(yong)壽命達(da)3年(nian)以上。除(chu)此之(zhi)外,超(chao)濾和其他技(ji)(ji)術聯用(yong)的(de)(de)處(chu)(chu)理效果(guo)更理想。劉(liu)路等(deng)(deng)采用(yong)超(chao)濾與(yu)納濾組合進(jin)行(xing)(xing)林(lin)(lin)可霉素發酵液(ye)的(de)(de)分(fen)(fen)離濃(nong)縮(suo),超(chao)濾截(jie)(jie)留除(chu)去(qu)固體顆粒(li)及蛋(dan)白質等(deng)(deng)大分(fen)(fen)子物(wu)質,起凈化作用(yong),納濾基本截(jie)(jie)留全部(bu)的(de)(de)可林(lin)(lin)可霉素。
膜分離技術在生活飲用水處理方面的應用
膜分(fen)離(li)技(ji)術(shu)在(zai)水(shui)的凈(jing)(jing)化與純(chun)化方(fang)面即(ji)從水(shui)中去(qu)(qu)除(chu)懸浮物(wu)、細(xi)菌(jun)、病毒(du)(du)、無機物(wu)、農藥(yao)、有機物(wu)和溶解氣(qi)體等發揮(hui)了獨特(te)的分(fen)離(li)作用(yong)。微(wei)濾可(ke)(ke)去(qu)(qu)除(chu)懸浮物(wu)和細(xi)菌(jun),超濾可(ke)(ke)分(fen)離(li)大分(fen)子和病毒(du)(du),納(na)濾可(ke)(ke)去(qu)(qu)除(chu)部(bu)(bu)分(fen)硬度(du)、重金屬和農藥(yao)等有毒(du)(du)化合物(wu),反滲(shen)透(tou)幾乎可(ke)(ke)除(chu)去(qu)(qu)各種(zhong)雜質,電滲(shen)析可(ke)(ke)除(chu)氟,電化膜過(guo)程可(ke)(ke)對水(shui)消毒(du)(du)及(ji)產(chan)生酸(suan)性水(shui)和堿性水(shui),膜接觸器可(ke)(ke)去(qu)(qu)除(chu)水(shui)中揮(hui)發性有害物(wu)質,因此歐、美、日(ri)等國(guo)家和地區將(jiang)膜分(fen)離(li)技(ji)術(shu)作為(wei)21世(shi)(shi)紀(ji)飲用(yong)水(shui)凈(jing)(jing)化的優選技(ji)術(shu)。我國(guo)反滲(shen)透(tou)應用(yong)始于20世(shi)(shi)紀(ji)70年代(dai),90年代(dai)起在(zai)飲用(yong)水(shui)處理方(fang)面獲得普(pu)及(ji), 目前(qian)已應用(yong)于家庭(ting)飲用(yong)純(chun)水(shui)的處理。1999年1月18日(ri)正(zheng)式(shi)投產(chan)運行的秦(qin)皇島熱(re)電純(chun)凈(jing)(jing)水(shui)公(gong)司的飲用(yong)水(shui)制水(shui)設備采用(yong)加拿大格(ge)蘭特(te)科技(ji)有限公(gong)司grt—wp一13k型反滲(shen)透(tou)凈(jing)(jing)水(shui)設備,由前(qian)處理、反滲(shen)透(tou)、殺菌(jun)處理系統等部(bu)(bu)分(fen)組(zu)成,凈(jing)(jing)水(shui)產(chan)量2t/h 。
結束語
半個(ge)世(shi)紀以來(lai),膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離完成(cheng)了從實驗室(shi)到大規(gui)模工(gong)(gong)業(ye)應(ying)(ying)用(yong)的(de)轉變,成(cheng)為一(yi)項高(gao)效節能的(de)新(xin)分(fen)(fen)離技(ji)(ji)術。膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離技(ji)(ji)術在水(shui)(shui)處理方(fang)面的(de)應(ying)(ying)用(yong)既保護環境,又回收有用(yong)物資(zi)。除上(shang)述應(ying)(ying)用(yong)外,膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離技(ji)(ji)術在電(dian)鍍廢(fei)(fei)水(shui)(shui)、電(dian)泳漆廢(fei)(fei)水(shui)(shui)、纖維工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)、食品(pin)加工(gong)(gong)、醫(yi)(yi)療醫(yi)(yi)藥、攝影廢(fei)(fei)水(shui)(shui)和放射性廢(fei)(fei)水(shui)(shui)等方(fang)面也都有很多(duo)應(ying)(ying)用(yong)。但是膜(mo)(mo)(mo)技(ji)(ji)術畢竟(jing)還(huan)(huan)是一(yi)門(men)年輕的(de)發展(zhan)中的(de)綜合性學(xue)科,膜(mo)(mo)(mo)分(fen)(fen)離技(ji)(ji)術正處于(yu)發展(zhan)上(shang)升階段,無論是理論上(shang)還(huan)(huan)是應(ying)(ying)用(yong)上(shang)都還(huan)(huan)有很多(duo)工(gong)(gong)作要做,所(suo)以還(huan)(huan)需要不斷探索,不斷開發新(xin)的(de)過程,研制(zhi)新(xin)的(de)材料,將膜(mo)(mo)(mo)技(ji)(ji)術進一(yi)步(bu)發展(zhan)和完善,使它在各個(ge)領域發揮更大的(de)作用(yong)。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”