超滤技术在工业废水处理中的应用

科学中国人2016年12月超滤技术在工业废水处理中的应用孙建杰天津辰力工程设计有限公司摘要：文章对超滤技术工作原理及特点进行分析和研究，并在此基础上探讨其在工业废水中的应用，希望为我国工业废水处理提供参考。关键词：超滤技术；工业企业；废水处理；应用前言水资源作为一种具有极高价值的资源，与人们生命存在非常密切的联系。随着经济快速发展，社会各领域需水量越来越大。且工业现代化背景下，地下、地上水资源受到了不同程度的污染，加之我国水资源分布不均，在很大程度上加剧了水资源供需矛盾。基于此，超滤技术以其自身压力小、能耗少等优势，在废水处理工作中，取得了非常不错的效果。对此，加强对超滤技术在实践中应用的研究具有非常重要的现实意义，能够帮助更多的人认识该项技术，提高废水处理有效性。1、超滤技术概述超滤技术，是指一种能够将溶液进行净化、分离等处理的分离技术，介于微滤与纳滤之间。超滤工作原理：在外力作用下，被分离的溶液以一定流速沿着超滤膜表面流动，溶液中溶剂、低分子量物质会从高压侧透过进入到低压侧，并作为滤液排出。另外，溶液中的高分子物质、胶体微粒等会在过滤过程中被超滤膜截住，从而达到大、小分子分离、浓缩处理目标，图1是超滤工作原理。图1超滤膜工作原理超滤在实践应用中，具有较为明显的优势。如能够从水中分离细菌、大肠杆菌及热源，且能够对特殊溶液进行处理，如血液净化、蛋白质精制等，将液体中的大分子及无机盐有效划分出来，提高液体纯度。同时超滤对外部温湿度要求较低，能够对热敏物质，如果汁等进行分离，且不影响溶液质量。另外，超滤过程中不需要其他力量，通过施加压力即可完成处理目标，非常方便，能够在很大程度上降低成本。2、超滤技术在废水处理中的应用近年来，我国国民环保意识逐渐增强，对水资源污染、废水处理等方面给予了较大关注。石油、含重金属等行业都会产生大量废水。2.1处理含油废水含油废水来源范围较广，如钢铁厂冷轧乳化液、金属切削液等。运用超滤技术对含油废水进行处理，能够通过对COD、油的去除，然后采用浓缩液将处理后的油进行回收。如针对油田含油废水来说，可以构建核桃壳过滤器，借助该过滤器进行废水处理，对油的浓度进行控制。另外，还可以运用合金PVC中的纤维超滤膜进行处理。另外，针对乳化油来说，可以采用PAN、PAC两种超滤膜对废水进行处理，能够将油份阻隔率控制在95%。2.2处理重金属废水处理重金属废水是一种传统方式和方法，能够进行污染转移，对废水中含有的重金属进行沉淀处理和回收。据相关实践来看，采用烧碱中和，然后进行超滤处理能够提高效果，使其中的Cd、Cu、Zn等离子去除率高达99%[1]。此外，在废水处理过程中，结合实际情况，适当调整孔径，能够实现对pH值的控制，使得Cu2+、Ni2+等重金属离子去除率保持在较高的水平，使得处理后的废水能够回用。2.3处理食品废水食品废水中含有大量有机物，如果采用传统生物法直接处理，无法达到预期效果，且处理成本较高。而利用超滤技术，能够净化废水的同时，回收其中的有用物质。如针对味精废水来说，采用超滤技术对水中含油大量菌体蛋白提取，浓缩液精制成蛋白综合利用。经过处理后的液体中，COD去除率能够达到30%，对SS去除率到达99%，效果非常明显。2.4处理造纸废水目前，针对造纸废水的处理终极目标是能够形成水循环再用。超滤膜技术一起较高的截留率、水通量成为造纸厂废水处理的重要方式。如日本花王造纸公司三岛工厂，在1981年引进超滤技术，处理硫酸盐木浆漂白E段废水，经过处理后的废水中，COD去除率为78.8%，色度去除率为94.5%，超滤之后的水能够与洗涤环节相连，达到废水处理再利用目标。另外，选择合适的超滤膜，还能够处理碱性硫酸麦草浆黑液，并从溶液中截留木质素，以达到良好的废水效果。2.5处理纺织染整废水利用超滤技术对纺织染整废水进行处理，能够确保废水符合国家、地方废水排放标准，且回收其中的有效成分，进行循环使用，在此基础上能够兼顾环保与资源节约双重目标。如借助超滤工艺对燃料废水进行高效处理后，选择丙烯腈——聚氯乙烯超滤膜，能够有效回收其中的燃料。利用该工艺，对于水量的处理能够达到500m3/d。近年来，国家加大了对工业废水的管理力度，且纺织染整行业环保意识逐渐增强，积极引进超滤技术进行废水处理。如北京环科院在常州市羊毛衫进行试验，对高浓度洗毛废水进行处理，膜面积控制在68㎡，处理水量68m3/d，为企业带来了更高的经济效益。2.6处理循环冷却水电厂在长时间运行后，水中含有大量杂质，对设备运行产生了消极影响。因此出于环保、节约需求的考虑，需要对循环冷却水进行净化处理。如利用SFP2600超滤膜，对循环冷却水处理后，出水浊度控制在0.5NTU，能够满足反渗透进水需求[2]。此外，还可以利用HYDRAcap600等其他超滤膜进行处理。在实践应用中，针对不同的废水，要坚持科学、合理原则，不要一味模仿，只有选择针对性超滤膜，才能够确保废水处理效果达到最佳。除了上述废水处理，超滤技术还可以运用于微污染水、污水深度处理等工作当中，实现对污水废水的处理，减少对水资源的过度效果。结论根据上文所述，针对当前我国水资源紧张现状，废水处理迫在眉睫。超滤技术作为一项崭新的技术，能够对污水废水进行深层次处理和净化，受到了全社会广泛关注。因此在实践中，相关领域负责人要明确认识到超滤技术的重要性，并立足于废水实际情况及特点，选择合理的超滤膜开展废水处理工作，最大限度上提高废水净化率，并将其中的有用物质截留下来，实现废水回收再利用目标，进一步推广超滤技术在各领域的应用。参考文献：[1]刘娜，彭黔荣，杨敏，汪德祥，徐龙泉，曹淑莉.膜分离技术在食品废水处理和生产中的应用[J].食品研究与开发，2014，（03）：114-118.[2]韩建治，吕淑瑜.超滤膜技术在环保工程水处理中的应用核心构建[J].低碳世界，2016，（11）：17-18.作者简介：孙建杰（1986-），女，汉族，天津市人，职务：给排水、环保设计，职称：工程师，学历：大学本科。--20