【摘要】隨著水資源日益短缺的緊張趨勢,化工污水處理成為關(guān)注焦點和研究課題,膜技術(shù)在化工污水處理中的應(yīng)用體現(xiàn)出常規(guī)廢水處理技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢特點,它借助于特殊的半透膜材料分離水中的離子或分子,較好地實現(xiàn)對化工污水中的污染物濾除處理。
【關(guān)鍵詞】化工污水;處理;膜技術(shù)
膜處理技術(shù)體現(xiàn)出新型高效的污水處理和回用工藝特點,它利用生物的降解作用和膜的高效分離技術(shù),濾除化工污水中的污染物質(zhì),能耗較低且可以進行循環(huán)再利用,展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。
一、膜處理技術(shù)概述
膜技術(shù)是應(yīng)用于化工污水深度處理的新型技術(shù),能夠較好地減緩膜污染、保證出水水質(zhì),有微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)等技術(shù),它們各有其特性。其中:(1)微濾(MF)技術(shù)。采用對稱或不對稱的膜結(jié)構(gòu),以有機聚合膜和無機陶瓷膜為膜材料,在低于0.2MPa壓力的條件下分離細小顆粒,其分離機理為:被過濾的化工污水以靜壓的狀態(tài)通過MF膜,有效篩除化工污水中的污染物。(2)超濾(UF)技術(shù)。采用不對稱的膜結(jié)構(gòu),以有機膜、無機膜為膜材料,在0.1-1.0MPa的壓力條件下分離大分子物質(zhì)和膠體。其分離機理為:待過濾的化工污水流經(jīng)UF膜,在0.1-1.0MPa的壓力下未被UF膜截留的小分子污染物和離子污染物由膜孔進入清液;篩分截留的小部分污染物滯留于膜表面,大部分污染物則被濃液攜帶流走。(3)納濾(NF)技術(shù)。也即低壓反滲透技術(shù),采用不對稱的膜結(jié)構(gòu),以纖維素類、聚砜類、芳香族類為膜材料,在0.5-1.0MPa的壓力條件下分離二價離子,其分離機理為:利用NF膜的帶電特性選擇水中離子,在電位差的作用下進行污染物和水的擴散,利用這兩種物質(zhì)的不同擴散速率特性,實現(xiàn)化工污水中的污染物的有效分離。(4)反滲透(RO)技術(shù)。采用不對稱的膜結(jié)構(gòu),以纖維素類、聚酰胺類、復(fù)合膜為膜材料,在0.5-6.0MPa的條件下分離一價離子,其分離機理為:利用RO膜兩側(cè)的化學(xué)位差,在高壓同等作用條件下,由水分子和污染物穿越RO膜的速率差異性,可以實現(xiàn)對化工污水中污染物的截留和濾除。
二、膜技術(shù)在化工行業(yè)污水處理中的應(yīng)用分析
(一)超濾膜技術(shù)在化工污水處理中的應(yīng)用
超濾膜技術(shù)有較高的凈化效率,自動化程度高,操作便捷可靠,并能夠有效抵御酸堿性和高溫的影響,適用于極其寬泛的pH環(huán)境,能夠有效濾除化工污水中的懸浮膠體,濾除精度極高。以某大型化工企業(yè)為例,該企業(yè)重點生產(chǎn)PVC、燒堿、氫氧化鎂等產(chǎn)品,期間必然生成大量的有機、無機廢水,可以采用新型的CM大表面積塊片式陶瓷超濾膜技術(shù),對化工污水進行深度處理和產(chǎn)水回用。在越濾膜技術(shù)應(yīng)用中可以采用預(yù)處理工藝,通過調(diào)節(jié)池、機械加速澄清池、多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器等裝置,實現(xiàn)化工污水中的濁度、懸浮物及鈣硬度污染物的濾除。
(二)反滲透技術(shù)在化工污水處理中的應(yīng)用分析
反滲透技術(shù)通常與其他處理工藝相結(jié)合應(yīng)用,在經(jīng)過化工污水預(yù)處理條件下,通過生物絮凝、離心等作用濾除清晰可見的粗顆粒雜質(zhì),然后再采用反滲透技術(shù)進行污水處理和回用。例如:在煤化工污水回用處理過程中,包涵有預(yù)處理、生化處理、深度處理等流程,可以采用超(微)濾技術(shù)與反滲透技術(shù)相結(jié)合的方式,要采用石灰軟化和絮凝沉淀池裝置,降低煤化工污水的硬度和濁度,并去除部分COD,處理循環(huán)水裝置排污水、甲醇氣包排水;并在高效電滲析運行狀態(tài)下,可以通過離子反向運動去除膜表面的沉積離子或膠體物質(zhì),較好地實現(xiàn)化工污水的回用。
(三)微濾膜技術(shù)在化工污水處理中的應(yīng)用
微濾膜的孔徑較大,僅能夠去除粒徑較大的懸浮物和膠體物質(zhì),而無法濾除細粒徑的物質(zhì),因而通常適用于化工污水預(yù)處理工藝,為后續(xù)污水處理技術(shù)的應(yīng)用提供條件。例如:在石油化工生產(chǎn)行業(yè)之中會生成大量的含油廢水,可以引入凹土基微濾膜技術(shù)處理乳化油廢水,將待處理的含油乳化液廢水添加到帶夾套的料液槽,在離心泵加壓的條件下,含油乳化液廢水通過膜組件實現(xiàn)錯流過濾,在跨膜壓差和膜面流速的影響因素下,測定和計算膜滲透通量,得出凹土微濾膜處理含油乳化液廢水的COD截留率。
(四)納濾膜技術(shù)在化工污水處理中的應(yīng)用
納濾膜技術(shù)可以處理微小粒徑的污染物質(zhì),具有極強的污染物去除能力,并有效去除化工污水中的異味和色度,體現(xiàn)出其他技術(shù)所沒有的優(yōu)勢特點。例如:在印染、農(nóng)藥、醫(yī)藥等生產(chǎn)過程中,會生成大量的高鹽化工廢水,其中的有機污染物和懸浮物濃度極高,可以采用納濾膜技術(shù)進行化工廢水的處理,充分考慮pH值、操作壓力、溫度、流速等因素的影響,通過荷正(負)電納濾膜、荷電鑲嵌納濾膜、非荷電納濾膜等方式,進行高鹽廢水處理和資源回收利用。
三、結(jié)語
綜上所述,膜技術(shù)有不同種類,可以利用不同膜技術(shù)的特性實現(xiàn)對化工污水的處理和回用,通過對化工污水的有效分離、凈化、濃縮、滲透等處理過程,降低或去除化工污水中污染物的異味、強度、色度等,充分考慮化工污水膜處理技術(shù)的影響因素,在對化工污水進行預(yù)處理工藝的前提下,優(yōu)化膜系統(tǒng)操作參數(shù),優(yōu)化膜處理技術(shù)工藝方法和處置方式,實現(xiàn)對化工污水的針對性、深度處理和回用。
參考文獻
[1]劉璐.化工污水處理中膜技術(shù)的應(yīng)用[J].化工管理,2018(03).
[2]白雪.反滲透水處理設(shè)備在污水處理中的應(yīng)用分析[J].化工管理,2018(23).
作者簡介:張振(1991.09—),男,漢族,江蘇南京人,本科,環(huán)境工程助理工程師,研究方向:污水處理。