賀利飛(榆林職業技術學院神木校區,陜西 榆林 719000)
化工廢水處理中膜技術的運用及相關問題闡述
賀利飛(榆林職業技術學院神木校區,陜西 榆林 719000)
隨著我國全民經濟的迅速發展,工業在國內生產總值中的地位不斷攀升,同時,工業對水的污染也在不停加劇,化工污水的處理已然成為人們關注的焦點,化工污水不合理的排放,對自然環境以及人類身體健康都會帶來危害,因此,如何處理化工廢水以及將污水凈化后回用是我國工業生產的當務之急。本文主要針對膜技術在化工廢水處理中的實際應用進行深入探究,其目的是為了找到解決化工廢水的處理方法,促進工業的發展,從而帶動國民經濟的進步。
化工廢水;膜技術;處理
近年來,電臺、媒體曝光了很多化工廢水污染的新聞,這些廢水如果不經過處理而排放,會造成水體的不同性質和不同程度的污染,從而危害人類健康,影響工農業的生產。如今,很多人們逐漸認識到工業廢水污染的嚴重性,加大了對其關注,隨之廢水處理技術也發展開來,采用的物理方法包括過濾法、氣浮法、除臭法以及膜技術等。膜技術是這幾年才剛剛發展起來得到現實應用的新型廢水處理方法,它與傳統過濾的不同之處在于膜可以在分子范圍內進行分離,而且其過程是物理過程,不需要發生相應變化和添加助劑。該技術減少了純凈水制作成本,在去除水中有害物質的同時,又可透析對人體有益的無機鹽,膜技術正在把我們的生活帶入一個更新的時代。
膜技術作為新型的廢水處理技術,在我國工業廢水回用中前景廣闊。但是,就摸技術本身以及在廢水回用的推廣度來說,仍然存在很多技術性問題,主要包括以下幾點:
1.1 膜裝備的國產化比較滯后
新形勢下,膜技術在我國各個領域的應用發展迅速,日本和歐美很多國家都對我國這塊新興市場垂涎欲滴,而且日本一著名膜制造商推測說,我國在未來幾年中會成為世界上使用膜的最大國家。雖然前景很有市場,但是我國膜裝備的國產化相當滯后,膜技術應用中主要依靠進口膜。近十年來有一部分國產制造商興起,但在膜裝備的研究、抗污染強度上以及使用壽命性能等方面,遠不及進口膜。
1.2 膜技術的標準化課題研究不夠深入
由于膜的質地、型號等大不相同,所以在膜的運行參數、抗污染能力以及壽命長短也各不相同,膜的標準化問題至今難以解決,這也是影響膜技術推廣使用與發展的重要原因之一。雖然我國膜技術應用源于國外,但在一些發達的歐美等國家[1],也沒有制定出膜的使用與生產的標準,很多項目在運行之前,確定供應商和設計數值仍需進行小測試或是中測試,此過程制約了膜技術的全面應用與推廣。
1.3 膜技術的專業化使用較低
膜技術是一種最新的廢水處理技術,自身裝置以及應用技術含量特別高,大部分用戶由于專業化水平較低,沒有使用經驗,一味的根據自己的理解和之前一些簡單的過濾水污染的經驗去實際操作,這樣的舉動經常導致故障的出現,嚴重影響膜的使用壽命,用戶認識不到自身專業性低的問題,大大降低了用戶對膜技術的認可度和使用度。
首先,微濾膜分離技術的應用。微濾膜分離技術始于70年代初,80年代得到進步一步發展,其工作原理是通過微孔精密過濾技術,有效去除化工廢水中存在的微小細菌以及固體顆粒。微濾膜過濾技術特點在于:膜內孔徑是非常均勻的貫穿孔,可以有效攔截液體中大于額定孔徑的微粒,而且過濾速度非常快;微濾膜是均勻連續的高分子多孔體,化學穩定性較好,無纖維和碎屑掉落;微濾膜在過濾過程中可以有效精準攔截大于孔徑的微粒,即使壓力升高也不會受到影響;微濾膜不用投加特殊的水處理藥劑,運作簡單,系統運行率高而且不占用空間。
其次,反滲透膜分離技術的應用。反滲透技術是目前最先進和最節能有效的膜分離技術。其原理在于高于溶液滲透壓的作用下,依據其他物質不能透過半透膜而將這些物質和水分離開來。反滲透復合膜采用芳香族聚酰胺的材料,使得海水淡化制取飲用水從原有的二級流程變為一級流程,性能明顯提高。反滲透膜裝置運到現場后[2],必須放在室內高于5攝氏度低于38攝氏度,并且通風措施好的環境中,在一個月內需安裝完畢,并立即投入使用,使用過程中需要專業人員進行操作,降低故障發生率,定期維修延長使用壽命。
再次,電滲析膜分離技術的應用。電滲析使用的半滲透膜其實是一種離子交換膜。這種離子交換膜按離子的電荷性質可分為陽離子交換膜和陰離子交換膜兩種。電滲析是膜分離過程中較為成熟的一項技術,已廣泛地應用于苦咸水脫鹽,是世界上某些地區生產淡水的主要方法。
最后,超濾膜分離技術的應用。超濾膜分離技術是一種廣泛應用于溶液和氣體物質分離、濃縮和提純的分離技術。它利用具有選擇透過能力的薄膜做分離介質,膜壁密布微孔,原液在一定壓力下通過膜的一側,溶劑及小分子溶質透過膜壁為濾出液,而較大分子的溶質被膜截留,從而達到物質分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態過濾過程[3],大分子溶質被膜壁阻隔,隨濃縮液流出膜組件,膜不易被堵塞,可連續長期使用。過濾過程可在常溫、低壓下運行,無相態變化,高效節能。
目前,很多企業加大對超濾膜技術、電滲析膜分離技術、反滲透膜分離技術以及微濾膜分離技術等應用,對化工廢水進行有效的處理,一定程度上大大減少了廢水對環境、人體的危害,同時也提高了企業的經濟效益,進而促進國民經濟的持續增長。
[1]高珩.淺談化工廢水處理過程中納濾膜的運用[J].新課程·下旬,2015,(6):51-51.
[2]周煜坤.UF-NF-RO膜技術用于煤化工廢水深度回用研究[D].北京交通大學,2013,(8):59-76.
[3]宋先海.電廠污水處理過程中膜技術的運用[J].建筑工程技術與設計,2015,(12):1559-1559.