高效化工廢水零排放膜技術集成應用新工藝

王光宇 李旭

摘 要：近些年隨著我國化工企業規模越來越大，化工廢水處理成了時下眾多化工企業研究的重要課題。通常而言，化工廢水包含有多種有機物以及重金屬物質，如若不加處理直接排放勢必會對周邊環境帶來看嚴重影響。因此務必重視化工廢水處理，避免對環境以及當地社會造成影響。膜技術是目前應用較為普遍的廢水處理技術之一，在廢水處理效率以及處理質量方面均有一定優勢。故此次就該技術在化工廢水處理中的應用展開討論。

關鍵詞：化工廢水;膜技術;處理

化工廢水處理要求高，處理難度大，同傳統的水處理方法相比，膜技術具有處理效果好、可實現廢水的循環利用及回收有用成分等優點。我們以膜技術為核心，對化工廢水零排放膜技術集成應用新工藝進行了一系列研究及優化，并在工業上得以應用實踐，取得良好成效。

1 化工污水處理中膜技術的應用現狀

在電勢、濃度、壓力的梯度下，利用混合物中各混合成分滲透性存在的差異，將混合物進行分離、提純和富集是化工污水處理中膜技術應用的主要原理，自二十世紀六十年代初，膜技術被廣泛地應用到化工企業的生產中，經過十幾年來的不斷實踐和完善，膜分離技術在污水處理中的應用已逐漸成熟，在分離、濃縮、提純、凈化等多方面體現出了高效性、科學性、有效性和針對性等特征，在各類化工污水處理中表現出來較強的處理優勢。而近年來隨著工業化建設進程的不斷加快，膜分離技術的應用在不斷發展，倘若單獨依靠其中一種膜技術手段，不僅不能有效地解決當前的污水問題，同時還有可能造成“膜污染”問題的產生，因此組合應用不同的膜技術，借助各種膜技術的優勢是目前化工工業生產的重要發展方向。

2 化工廢水處理中膜技術應用分析

2.1 濃鹽水膜濃縮處理工藝

濃鹽水的膜濃縮工藝，目前常用的有高效反滲透膜濃縮（HERO）、碟管式反滲透（DTRO）、電滲析（ED）等。HERO是一種主要用于預濃縮的熱力蒸發系統的設施，其過程主要是先對來水進行軟化除硬、脫氣、加堿后，在高pH環境中，進入RO膜進行膜濃縮。運行過程中，RO膜處于連續清洗狀態。碟管式反滲透（DTRO）是一種特種分離膜，其反滲透膜片和水力導流盤疊放在一起，相比于傳統的反滲透，DTRO具有更寬的通道、更短的流程和高速湍流的特點，它可以延緩膜堵塞問題的出現，提高膜的使用壽命。電滲析（ED）是在直流電場的作用下，以電位差衛推動力，利用例子交換膜對溶液中的陰陽離子的選擇性，把電解質從溶液中分離出來，最終實現溶液的淡化和提純。

2.2 超濾膜分離技術

當需要將溶液與氣體進行有效分離或者提純處理時，此時可采用超濾膜技術。該技術選用一種透過力較好的薄膜作為分離介質，整個膜壁上布滿了各種微小孔隙，待處理液在特定的壓力環境下可以有效通過膜的一側，溶劑與一些分子顆粒較小的溶質可以通過膜壁得到濾出液，而分子較大的物質則被膜擋住，最終達到分離的效果。超濾膜分離是一個動態的分離過程，體積相對較大的物質會被膜有效隔離，并隨著濃縮液慢慢流出膜組件，該類膜在通過性方面處理較好，因此比較不容易被堵塞，可以長期使用。整個過濾過程可以在低壓以及常溫環境下進行，節能效果較好。

2.3 反滲透膜技術

化工廢水的資源化處理將以淡水資源開發和保護自然環境為目標。除了純水制備和脫鹽，廢水處理是反滲透膜技術實際應用最多的方面，同時大部分是對化工廢水實施深度處理，因此通常還要引入其他技術工藝，主要為預處理技術。近期，科威特新建一處規模為17418m3/h的反滲透膜系統，專門用在廢水和污水的處理與回用。除此之外，反滲透膜技術還能用在無機物處理與有機物處理，在石油化工、制藥和煉鋼等領域中均能有所應用。

在化工生產和環境保護領域利用反滲透膜技術時，往往是借助電荷斥力與空間排阻來起到移除有害物質的作用，但化工廢水往往存在很多雜質，在反滲透膜的表面容易產生沉積層，導致反滲透膜自身性能明顯下降，因此膜污染的處理至關重要，需要引起相關人員的高度重視。無機鹽為常見污染物，針對這一方面產生機理進行的研究有很多，集中于壓力與錯流流率等方面，還包括粗糙度以及孔隙率等對膜造成的影響，但也有很多學者提出，污染的過程會受到材料等方面因素的實際影響。對膜進行剖析是確定膜污染產生原因的有效方法，對污染以后膜的深入分析，確定污染產生原因。如果污染的過程十分復雜，而又缺乏相關了解，該技術將顯得十分重要。在實際工作中，可借助在線超聲波對反滲透膜進行振蕩，以此有效抑制污染，使滲透通量大幅升高，但截留率卻能保持不變。由此可以看出，超聲去污具有較強的潛力，值得在今后加大力度進行分析研究和推廣應用。

3 結語

隨著現代化技術的不斷發展，新型技術在化工廢水處理中應用越來越廣泛。且新型膜技術在廢水處理效果以及處理效率等方面均有了極大提高，在廢水處理領域發揮了極為重要的作用。隨著人們對生活環境質量要求越來越高，化工企業應當立足自身實際，不斷學習先進技術補強企業內部自身短板，利用更為科學合理膜技術，提高廢水處理質量，盡可能降低化工生產對環境造成的影響。

參考文獻：

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