1膜技術用于工業(yè)廢水處理的現(xiàn)狀及進展

1、膜技術用于工業(yè)廢水處理的現(xiàn)狀及進展摘要：主要介紹了電滲析、反滲透、超濾、納濾、膜蒸餾、乳狀液膜技術等膜分離技術的基本原理及特點重點報導了這些膜分離技術在工業(yè)廢承處理中的應用現(xiàn)狀，并討論了它們應用于I業(yè)廢水水處理的的可行性性。關鍵詞：膜膜分離；工業(yè)廢廢承處理理；應用用l 前言隨著工業(yè)生生產的飛飛速發(fā)展展，工業(yè)業(yè)污水的的排放量量日益增增加。污污水(其中800 %是工業(yè)業(yè)污水【11】一作作為一大大污染源源，其對對國民經經濟和人人體健康康的影響響，已是是人類面面臨的嚴嚴重問題題。世界界水文專專家協(xié)會會主席米米歇爾奈特l9996年年在第33O屆國國際地質質大會上上宣布：“全世界界每天至至少有55萬人死死

2、于由水水污染引引起的各各種疾病病。發(fā)展展中國家家每年有有2 5500多多萬人死死于水污污染引起起的疾病病【2】。一工業(yè)水水污染已已引起許許多國家家的高度度重視，用用膜分離離技術進進行廢水水處理，已已倍受關關注。膜膜技術是是近三十十年發(fā)展展起來的的一項高高新技術術，也是是當前促促進改革革和保證證社會持持續(xù)發(fā)展展的關鍵鍵技術之之一，已已在能源源、電子子、化工工、環(huán)保保、醫(yī)藥藥等領域域發(fā)揮著著其獨特特的作用用。本文文就膜技技術在工工業(yè)廢水水處理中中的應用用作一綜綜合探討討。2 工業(yè)廢廢水的來來源在工業(yè)生產產過程中中要消耗耗大量新新鮮水，排排出大量量廢水，其其中夾帶帶許多原原料，中中間產品品或成品品，

3、例如如：重金金屬(冶金、電電鍍行業(yè)業(yè)等)，有毒毒化學品品，酸堿堿(化工行行業(yè)等)，有機機物(食品行行業(yè)等)，油類類(采、煉煉油行業(yè)業(yè)等)，懸浮物物(火電、冶冶金行業(yè)業(yè)等)，放射射性物質質(核工業(yè)業(yè)等)3 膜技術術在工業(yè)業(yè)廢水處處理中的的應用以高分子分分離膜代代表的膜膜分離技技術作為為一種新新型的流流體分離離單元操操作技術術，三十十年取得得了令人人矚目的的巨大發(fā)發(fā)展表l給出了了按分離離原理區(qū)區(qū)分的分分離種類類，從中中可以看看出，除除了透析析膜主要要用于醫(yī)醫(yī)療用途途以外，幾幾乎所有有的膜分分離技術術均可應應用到石石油，天天然氣及及石油化化工行業(yè)業(yè)中去。31 電電滲析電滲析(簡簡稱EDD)是以以直流

4、電電為推動動力，利利用陰陽陽離子交交換膜對對水溶液液中陰陽陽離子的的選擇透透過性，使使個水體體中的離離子通過過膜遷移移到別一一水體中中的物質質分離過過程。3111 電滲滲析在處處理赤泥泥堿性廢廢水中的的應用氧化鋁生產產過程產產生的工工業(yè)廢渣渣赤泥是是一種嚴嚴重的堿堿性污染染源。赤赤泥濕法法排放每噸赤赤泥含有有34Inn 廢堿堿液，其其濃度(以Na2O計)為26 ggL。赤泥泥附液損損失的堿堿量約占占氧化鋁鋁生產總總耗減量量的l 65 。赤赤泥結臺臺堿不能能直接轉轉移到液液相，導導致赤泥泥場地赤赤泥堆積積如山，嚴嚴重堿化化周圍土土壤和地地下水源源，影響響了氧化化鋁工業(yè)業(yè)的可持持續(xù)性發(fā)發(fā)展目前，國

5、外外氧化鋁鋁廠部分分采用將將赤泥餛餛臺漿液液注人深深海的辦辦法解決決這一問問題多數(shù)數(shù)采用從從赤泥堆堆積場表面取廢堿堿液至赤赤泥洗滌滌流程的的方法解解決污染染問題和和回收部部分堿，但但不能根根本解決決問題?！鞍宋濉逼陂g國家把治理赤泥堿性廢水列A 國家重點攻關項目，旨在加強對廢渣、廢液的綜合治理。研究表明4:活性氧化鈣赤泥脫堿并同時去除可沉淀離子的工藝，可以制取滿足電滲析工藝要求的進料液在進料液Al2O3低于150mgL的條件下，電滲析裝置能夠穩(wěn)定運行，電滲析處理赤泥廢堿液?？苫厥諌A和工藝用水，而低含堿赤泥可用作生產水泥的原料，為實現(xiàn)氧化鋁生產零排放工程開發(fā)了一項技術上、經濟上完全可行的新穎工藝路

6、線。當然，電滲滲析處理理赤泥堿堿液時，由由于無機機物的積積累性沉沉淀和膜膜的使用用壽命問問題，使使其工業(yè)業(yè)化應用用還有一一定距離離，令后后研究的的關鍵在在于預處處理和耐耐堿性膜膜的研制制。3122 電滲滲析在脫脫除化學學鍍鎳老老化液中中亞磷酸酸鹽中的的應用化學鍍鎳磷磷臺金是是近年來來發(fā)展很很快的一一種表面面加工技技術，它它具有多多方面的的優(yōu)點，應應用越來來越廣泛泛化學鍍鍍鎳液使使用多次次后，功功效減弱弱，成為為鍍鎳老老化液，老老化液通通常是處處理后被被排放掉掉。但化化學鍍鎳鎳老化液液中含一一定大量量的鎳和和次亞磷磷酸根離離子，它它的排放放造成了了很大的的浪費。因因此，脫脫脒老化化液中的的亞磷酸

7、酸鹽，延延長鍍液液壽命，具具有特別別重要的的意義電滲析能夠夠大量去去除鍍液液中有害害的亞磷磷酸鹽、硫硫酸鹽，極極大的延延長鍍液液的壽命命。日本本矢俊正正幸的實實驗表明明，經電電滲析處處理后，鍍鍍液使用用2O個周周期后，各各項指標標仍完全全正常5。32 反反滲透反滲透(筒筒稱ROO)是以以壓力為為推動力力，利用用反滲透透膜其能能透過水水而不能能透過溶溶質的選選擇透過過性，從從某含有有各種無無機物、有有機物和和微生物物的水體體中，提提取純水水的物質質分離過過程。反反滲透主主要用于于苦咸水水(溶解團團達到ll0 ggL)和海水水的淡化化。艟著著反滲透透理論研研究的深深入和成成膜技術術的不斷斷提高，反

8、反滲透的的應用也也擴大到到了廢水水處理和和回用方方面。3211 反滲滲透在處處理橡膠膠工業(yè)廢廢水中的的應用橡膠工業(yè)廢廢水中由由于含有有大量無無機鹽，不不宜直接接回用。國國內學者者對其用用反滲透透的方法法進行處處理。結結果表明明：反滲滲透對TTDS、硬硬度離子子、有機機物具有有較高的的去除率率，一般般大于990%，對對無機鹽鹽的去除除率一般般穩(wěn)定在在85%左右而對可可溶性SSiO22和堿度度的去除除率較低低，一般般在700%以下55。另外，在在廢水處處理中，反反滲透還還常用來來除去重重金屬離離子以及及貴重壘壘屬的濃濃縮回用用等。33 超超濾超濾(筒稱稱UF)以壓力力為推動動力利利用超濾濾膜不同同

9、孔徑對對液體進進行分離離的物理理篩分過過程。3311 紙漿漿廢水的的超濾處處理漂白裝置排排水含有有氯化臺臺物CCOD和和BODD，是紙紙漿廢水水的主要要色度源源試驗驗表明，用用超濾法法處理堿堿性萃取取階段廢廢水的過過濾液，TOD和COD能降低60 %70%，色度降低8O 9O7，來源于漂白裝置的污染物大部分在萃取階段的排水中和第一氯化過濾液中。采用超濾法法處理氯氯化漂白白階段排排水比較較困難，對對于氯化化廢水，用用吸附、化化學或生生物法處處理能有有效降低低污染的的影響，但但如果含含有大分分子量物物質的萃萃取排出出和氯化化階段排排水相混混臺，就就會大大大降低這這些方法法的效力力試驗驗表明，如如果

10、預先先對萃取取排水中中的高分分子化臺臺物加以以去除就就能顯著著減小這這些方法法的負擔擔，瑞典典試驗采采用超濾濾和生物物法相結結臺的工工藝處理理漂白裝裝置排水水，結果果令人滿滿意。另外超濾濾法在亞亞硫酸型型廢液、電電泳涂漆漆廢液一一、廢液液脫脂處處理等方方面的應應用也取取得了令令人滿意意的效果。3322 含有有有害物物乳狀液液超濾濃濃縮許多工業(yè)廢廢水含少少量有害害物質，排排放時需需加以去去除。最最難去除除的物質質是小有有機分子子即使使它的含含量為ll pppm，也也是有害害的同時時因其其含量少少而無回回收效益益。雖然這些有有害物質質能夠用用蒸餾法法去除，但但費用昂昂貴。如如果有害害物質是是疏水性

11、性小有機機分子，就就可通過過萃取使使有分子子從水相相進入oow乳狀液液的油相相和表面面活性劑劑微泡；并通過過超濾對對乳狀液液進行濃濃縮；通通過加鹽鹽或降低低pH進行行破乳國外學者用用苯胺和和偶氮苯苯進行了了試驗。乳乳化劑為為蒸餾妥妥爾油，油油機為汽汽油，試試驗用水水的電導導 l 0000 Imm m：)產水水純度高高；由于于過程在在較低溫溫度(非沸騰騰狀態(tài))下蒸發(fā)發(fā)，可以以利用工工業(yè)余熱熱、地熱熱、太陽陽能等廉廉價能源源；過程程在常壓壓下進行行，設備備簡單，操操作方便便；可以以用來處處理濃度度極高的的水溶液液。3611 膜蒸蒸餾在處處理含酚酚污水中中的應用用含酚廢水是是一種危危害十分分嚴重而而

12、又普遍遍存在的的工業(yè)廢廢水。目目前含酚酚廢水的的處理方方法主要要有物化化法、化化學法和和生物法法三大類類，它們們各有優(yōu)優(yōu)缺點。膜膜蒸餾技技術作為為物理過過程與化化學過程程相結合合的新技技術，已已引起廣廣泛關注注，其主主要優(yōu)點點是可以以處理污污水中高高濃度的的揮發(fā)酚酚。有關關文獻表表明，當當pH 值小于于等于零零時，苯苯酚的去去除率可可達955 以上上。膜蒸餾技術術要用于于工業(yè)廢廢水的處處理，除除了技術術上的可可行性外外，在經經濟上還還必須有有與其它它方法相相競爭的的優(yōu)勢要要想應用用膜蒸餾餾技術處處理工業(yè)業(yè)廢水，必必須創(chuàng)造造以下條件：(1)膜的的價格至至少降低低一個數(shù)數(shù)量級；(2)膜兩兩側液體體

13、的傳熱熱系數(shù)應應更大，以以增加膜膜兩側的的溫度差差。37 液液膜技術術液膜技術是是2O世紀紀60年代代中期由由美國埃?？松醒芯抗こ坛坦镜牡睦枘钪┦刻崽岢龅囊灰环N新型型膜分離離技術，直到88O年代代中期奧奧地利的的JDraaxleer等科科學家采采用液膜膜法，從從粘膠廢廢液中回回收鋅獲獲得成功功，液膜膜分離技技術才進進人了實實用階段段。37，ll 含鉻鉻廢水的的處理六價鉻離子子在水溶溶液中毒毒性很大大，要求求排放標標準高(小于05 rrag1)，而而含鉻工工業(yè)廢水水含量一一般在十十至幾百百ppmm的范圍圍內，處處理難度度相當大大。曾有有人用TTI3PP萃取法法處理含含鉻廢水水，脫除除率可

14、達達995 以上上，缺點點是TI33P用量量大，操操作過程程復雜。王王靖芳等等以苯胺胺為流動動載體蘭l113A為為表面活活眭劑，煤煤油為膜膜溶劑，NaOOH作為為內相試試劑的乳乳狀液膜膜體系，遷遷移分離離鉻，不不同濃度度的吉鉻鉻廢水經經液膜技技術處理理后，其其鉻含量量均降至至05 pppm 以下，低低于國家家規(guī)定的的排放標標準。另外，液膜膜技術在在處理含含鋅廢水水、含鉛鉛廢水“、含鎘廢廢水等方方面都得得到了應應用。在在處理其其它重金金屬廢水水方面，國國內外學學者也進進行了大大量研究究，雖然然仍處于于實驗研研究階段段，但建建立的乳乳狀液膜膜體系處處理相應應的重金金屬工業(yè)業(yè)廢水有有著廣閥閥的發(fā)展展

15、前途。另外，液膜膜技術在在處理含含酚廢水水、含氰氰廢水方方面得到到了工業(yè)業(yè)應用用用液膜技技術處理理含磷酸酸根廢水水的工藝還不不太過關關有待待進一步步研究。液液膜技術術在處理理其它廢廢水，如如含苯胺胺廢水、造造紙黑液液等方面面也正在在研究，雖雖然當前前能達到到工業(yè)化化生產的的成熟工工藝還不不普遍，液液膜的穩(wěn)穩(wěn)定性及及快速破破乳方法法還有待待進一步步研究，但但乳狀液液膜法用用于工業(yè)業(yè)廢水處處理以其其成本低低廉、快快速高效效、操作作簡單為為其它方方法所不不及。因因此，乳乳狀液膜膜技術是是今后工工業(yè)廢水水處理研研究與應應用的重重要方法法之一。4 結語在膜分離技技術處理理工業(yè)廢廢水時，只只要根據(jù)據(jù)廢水的

16、的具體情情況采取取相應的的預處理理，并且且選用寬寬流道的的膜組件件，加之之工藝設設計臺理理，選用用膜分離離技術處處理工業(yè)業(yè)廢水在在技術上上是可行行的。我我們相信信，隨著著對膜分分離技術術研究的的深入、新新材料的的出現(xiàn)以以及制膜膜工藝的的改善，膜膜分離作作為一種種有效的的分離技技術，在在不久的的將來，一一定會在在工業(yè)廢廢水處理理中有著著更廣泛泛的應用用。參考文獻：1 黃黃銘榮胡紀萃萃水污污染治理理工程M北京：高等教教育出版版社。2陳東東升用用膜分離離技術處處理廢水水的研究究J膜科科學與技技術，119988，18(5) 3234。2徐平平反滲滲透、納納濾膜及及其在水水處理加加的應用用A,98全國國飲用水水及其凈凈化技術術研討會會標準、論論文及資料匯匯編C41 張張維潤電滲析析處理赤赤泥