膜技術在化工廢水處理中的應用

韓宏偉 范麗娟 向玉

摘 要：新時期，我國化工產業得到了快速發展，其在我國國民經濟體系中占據著十分重要的地位?；U水危害程度比較大，這在社會生產活動是在所難免的。為順應時代的發展趨勢，滿足節能環保的基本要求，各個國家都在探索新型的廢水處理方法，其中，膜技術成為重要產物。對此，本文就膜技術在化工廢水處理中的應用展開了相關的分析與研究。

關鍵詞：膜技術;化工廢水;處理;應用

膜技術即膜過濾技術、膜分離技術，其屬于一種深度水處理方式，其在化工、醫藥、飲料加工與食品等領域得到了廣泛的應用。如今，我國工業體系日漸完善，促進了我國化工產業的進一步發展，使得國家化工生產與技術研究能力得到了大大提升，不過也帶來了嚴重的環境污染問題。膜技術出現后，促使我國化工廢水處理獲取了新途徑與新思路，推動了我國化工產業與環保工作的進一步發展。

一、膜技術的基本內涵與工作原理

1、基本內涵

膜技術是工業廢水處理過程中應十分廣泛的方式，其主要是通過某一種比較特殊的半透膜來分離水中的分子或離子，其屬于一種新型流體單元操作技術[1]。在20世紀初期，膜技術是水處理方面的核心技術，發展至今，其發展速度飛快且取得了矚目的成績。目前，膜技術呈現多元化特點，主要有電滲析、微濾等形式，其中，電滲析膜技術具有操作自動化、節能的特點，其在整個廢水處理中應用最為廣泛[2]。

2、工作原理

對于膜技術而言，其核心在于膜的具體應用，其主要是通過選用具有分離功能的薄膜材料，以該薄膜材料為核心來達到裝置集成和應用的目的。同時，膜技術的基本工作原理取決于膜的基本屬性，其與傳統的水處理技術有所不同，其主要是通過液體內物質的基本物理性質與化學性質來實現選擇性分離。由于這些物質的物理性質存在差異，主要差異表現為形狀、體積大小等方面，以達到初步分離的效果。另外，還要考慮物質的化學性質差異，具體的區別是接觸膜的基本流速、和膜或顆粒的反應等情況，從而達到復雜分離與過濾的目的。

二、膜技術的基本特點

盡管膜技術的類型比較多，其在處理效果、技術要點與適宜環境等方面存在著比較大的差異，但是，仍舊以膜為主，其都存在著共性。從整體角度來講，膜技術的基本特點主要表現為以下幾個方面：

1）能耗少。膜技術在發生反應時，主要是在分子大小、密度方面產生物理分離的效果，其實現了基本分離但是不會改變物質的基本特質，在此種狀態下消耗的能量是比較少的[3]。

2）設備操作便捷。由于膜技術的運行原理取決于膜的基本特質，因此，操作起來無需太多的技術與人力。再加之PLC自控系統的有效配合，會讓分離工作變得更加便捷、高效。

3）于常溫狀態下運行。由于溫度的差異，液體內物質的形態、性質等可能發生了變化，因此，普通膜技術在溫度方面要求常溫，在此種狀態下使得能耗量大大減少。

4）適用范圍廣。當前，由于我國膜技術逐步成熟，僅僅通過膜自身的優勢與特質，不用添加其他的輔助劑，能讓液體實現分離與過濾[4]。此外，膜技術對污水的污染程度、種類等沒有具體的要求，均能達到簡單分離的目的。因此，膜技術在水處理方面的應用十分廣泛。然而，若想達到更加深度的凈化效果，還要選擇合適的膜技術。

三、膜技術在化工廢水處理中的應用

1、聚酯酯化廢水處理方式

聚酯酯化廢水處理技術是膜技術的一種，該技術主要是借助酯化反應來對廢水中的聚酯進行有效的處理，聚酯生產廢水就是聚酯在生產過程中發生了酯化反應而產生的具有有機物質的廢水。此種處理技術可以依據一定的聚酯裝置來對廢水展開合理的分類與處理，而后使用汽提技術把乙醛等有機化學發分子進行初步的脫離，還要對有機化學大分子開展冷凝與收集。關于乙二醇含量低的問題，可選擇精餾技術來冷凝收集到的乙二醇，這樣會耗費較多的能量。因此，必須要選擇合適的反滲透膜，還要對操作進行優化，對乙二醇實施冷凝壓縮，運用精餾純化方法來收集廢水內的乙二醇，待到收集完畢后進入到汽提塔之中，乙醛等有機物質會通過汽提塔排出并進行收集[5]，而乙二醇等化學成分會在塔底位置富集，而廢水會由汽提塔的底部引出，通過兩級換熱降溫，在換熱降溫時，可通過一級反滲透膜來對透過液實施降溫處理，等到冷卻之后可進入到超濾系統，通過超濾系統的處理之后，會進入下級反滲透系統，借助高壓泵來達到增加并讓其進入到反滲透膜中，而透過液則會直接進入到二級反滲透系統內。在二級反滲透處理系統內，透過液需要實施濃縮，而二級透過液則會返回至一級原料管入口或者進料泵，經過濃縮的透過液則會進入到精餾塔內進行提取，等到提取之后，透過液可進行回收利用。此項技術能夠大大提高廢水的可生化性能，也能有效降低污水處理的成本。

2、超濾廢水處理方式

膜技術是我國造紙產業生產廢水的主要處理手段，其中，超濾效果最為突出。超濾廢水處理方式主要是借助超濾膜的孔徑來篩分廢水溶液各種物質的。應用超濾法來處理紙漿廢水更具環保優勢，能有效避免工業廢水所造成的二次污染。根據相關的調查與研究顯示，工廠選擇超濾法來處理紙漿廠的廢水，能及時過濾出有害力資，然后，借助漂白裝置把氯化合物含量控制到規定范圍內，以達到廢水循環利用的目的。

3、電滲析廢水處理方式

電滲析主要是將直流電力視為核心推動力，其主要是借助陰陽離子交換膜對離子的訓責透過性特點，以分理出水溶液內的相關離子，其主要是把離子交換法與電滲析法進行有效結合的水處理模式，就是在電滲析除鹽室內填充一定的陰陽離子交換劑，借助電滲析中的極化現象來離子交換填充床實施電化學再生處理，其具備電滲析的連續性除鹽與離子交換技術可深度脫鹽的優勢，也防止出現電滲析技術濃度極化與酸堿再生所帶來的諸多問題。在填充床電滲析淡水室中包含混合的陰離子、陽離子或離子交換纖維等，兩邊均為濃室。其具體工作過程主要為：其一，離子交換過程。淡水室內的離子交換樹脂對離子的交換，以達到去除水中離子的效果。其二，離子的選擇性遷移。由于受到外電場的具體作用，水中的電解質會順著樹脂顆粒所構成的導電路徑而遷移到膜的表明，還會透過一定的離子交換膜達到濃室。

4、納濾膜技術

納濾膜技術的應用具有一定的優勢，即能夠免除污水處理過程中可溶性物質對色度、硬度與異味等所產生的影響。此項膜技術的截留面的膜孔隙相對較小，約為80-1000um間，可彌補超濾膜技術所存在的不足，能形成納濾膜生物反應器，其主要被應用到工業廢水末端處理之中。

5、微濾膜技術

微濾膜的去污能力比較強，主要被應用到石化領域。由于此種技術是通過微孔實現精細化過濾，可有效過濾掉病菌等有毒物質。具體的實施方式為借助微濾膜與無機微濾膜來開展相應的去污工作，其具有快速、高效、經濟實惠的基本特點。該技術充分滿足了石化行業對污水去污能力的具體要求，也大大節省了時間和成本。

結束語：

綜上所述，膜技術屬于一種先進的處理方法，其基本運行原理主要包括化學原理與物理原理，其具有易操作、低能耗、智能化與應用范圍廣等特點。為達到理想的化工廢水處理效果，我們應重視對膜技術的深度研究與開發，以探索出更為優質的膜技術，進而提高廢水處理質量。

參考文獻：

[1]李政韜.化工廢水處理中膜技術的應用[J].化工設計通訊，2019，45（07）：134-135.

[2]賀利飛.化工廢水處理中膜技術的運用及相關問題闡述[J].化工管理，2016（24）：149.

[3]毛國權.化工污水處理中膜技術的應用[J].中國石油和化工標準與質量，2018，38（11）：158-159.

[4]林云，何如國.膜處理技術在化工廢水處理中的應用[J].化工設計通訊，2017，43（06）：184-185.

[5]陳錦秀.膜技術在化工廢水處理中的應用[J].化工設計通訊，2016，42（11）：20+34.