膜法處理范文

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一、造紙工業(yè)是一個耗水大戶，排放的廢水量很大，對環(huán)境的污染也相當(dāng)嚴(yán)重。因而，造紙廢水的處理已普遍受到各國政府和企業(yè)部門的高度重視。

紙漿造紙工業(yè)因各個工藝產(chǎn)生的廢水成分不同，處理方法有所不同（如表1所示）[1]。而量大、成分最復(fù)雜、污染最甚者為精選、漂白等工藝的廢水。目前，處理這些廢水大多采用化學(xué)沉淀、活性污泥、藥浮、氣浮等方法。但是，經(jīng)這些方法處理后的廢水往往達(dá)不到嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，特別是活性污泥法，由于在夏季幾個月的高溫影響了活性污泥處理的效率，而活性污泥廠消化處理造紙廢水中的芳香族化合物尤為困難。

近年來，以半透膜為分離介質(zhì)的超濾（UF）、反滲透（RO）、電滲析（ED）等方法處理紙漿、造紙廢水，在國內(nèi)外都普遍地進(jìn)行了開發(fā)研究[3]。廢水中許多有價值的化工產(chǎn)品，如木質(zhì)素、木質(zhì)素磺酸鹽、香蘭素等，在膜法處理過程中得以回收，凈化的水可回用于造紙過程。因而，十多年來膜法處理工廠在世界許多國家的造紙工業(yè)中陸續(xù)建立并投入運行。表2列出了丹麥DDS公司生產(chǎn)的膜裝置在世界國家造紙工業(yè)中運行的部分情況[3、4]。據(jù)報道[4]，到1980年底，僅DDS公司的UF、RO膜用于造紙工業(yè)的面積已經(jīng)達(dá)到約2787m2，通過UF法回收的副產(chǎn)物（以固體計）達(dá)15000-20000噸/年，回用的水約達(dá)454.6m3/天。由此可見，膜法處理造紙廢水是一種進(jìn)行深度處理的大有前途的新型技術(shù)，已產(chǎn)生驚人的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

表1不同工藝的廢水成分和一般處理方法工藝產(chǎn)生污染的物質(zhì)廢水水質(zhì)成分*處理方法SSBODCOD色度工藝內(nèi)部排放的廢液濕式粉碎樹皮木屑千化凝聚沉淀，上浮蒸解木質(zhì)素，半纖維素等提高蒸解廢液的回收率濃縮燃燒精選成束纖維，微細(xì)纖維，木質(zhì)素等封閉化，半封閉化篩網(wǎng)過濾，凝聚沉淀，上浮漂白氯化木質(zhì)素，還原糖，有機(jī)酸反洗，氧漂白等凝聚沉淀，活性污泥，超濾抄紙微細(xì)纖維，填料回收SS，節(jié)水凝聚沉淀，上浮

本文比較分析膜法工藝方案與不同的工藝流程，描述處理造紙廢水的膜系統(tǒng)特征及其相對于常規(guī)法的優(yōu)越性，著重對列舉的大量膜法處理造紙廢水的研究成果與膜法工廠的設(shè)計、運行、效益進(jìn)行詳細(xì)描述，并在初步評論的基礎(chǔ)上，展望膜法處理造紙廢水的前景。

表2DDS公司的膜裝置在造紙工業(yè)中的應(yīng)用按裝年份膜系統(tǒng)使用國家廢水類型或回收的產(chǎn)品1974-1979UF挪威木質(zhì)素磺酸鹽1976RO挪威銨基亞硫酸鹽1978UF北美木質(zhì)素磺酸鹽1978RO加拿大鈣基亞硫酸鹽1978UF瑞典牛皮紙漂白廢液1980UF芬蘭牛皮紙黑液1980UF芬蘭木質(zhì)素磺酸鹽1980UF日本牛皮紙漂白廢液1980RO意大利鈣基亞硫酸鹽1980RO阿根廷中性亞硫酸鹽，半化學(xué)紙漿廢液1986UF+RO鈣基亞硫酸鹽，回收木質(zhì)

二、膜法處理造紙廢水的工藝

1、膜系統(tǒng)的設(shè)計

①膜和裝置類型的選擇，由于造紙廢水的溫度較高、pH值范圍較寬，因此應(yīng)選用耐溫和化學(xué)藥品的膜，如聚硯、聚硯酰胺、含氟聚合物及其他一些聚合物制成的UF、RO膜，以及聚乙烯異相陰、陽離子交換膜等。由于廢水成分復(fù)雜且含量較高，因此應(yīng)選用流動狀態(tài)較好的管式、板式膜UF、RO裝置，才能獲得較滿意的處理效果。

②膜系統(tǒng)設(shè)計的選擇選用無論是UF膜法或RO膜法，在恒定操作參數(shù)下處理造紙廢水時，透水量均隨溶液濃縮倍數(shù)的增加而明顯地下降。鑒于膜法這一特征，有幾種不同的設(shè)計方案（如圖1所示[2]）可供選擇。

圖1（a）是最有效的設(shè)計，通常RO工廠都使用這種運行方式。對于濃度較低的廢水，效果特別顯著，當(dāng)料液逐個通過膜組件時，往往可除去料液中5-20%的稀溶液。圖1（b）的方式對于小型的UF系統(tǒng)較為合適，因為系統(tǒng)中組件數(shù)目少，回路中的溶液可以連續(xù)不斷地循環(huán)，一直濃縮到所要求的最終要濃度。但是這種方式的運行效益不高，因為膜幾乎一直處于與最濃的溶液接觸之中。圖1（c）是一個多段連續(xù)系統(tǒng)，供給液在每一段都經(jīng)過一定循環(huán)濃縮，最終逐段被濃縮到所要求的濃度。由此可見，對于UF和RO系統(tǒng)都是合適的。

摘要：造紙工業(yè)是一個耗水大戶，排放的廢水量很大，對環(huán)境的污染也相當(dāng)嚴(yán)重。因而，造紙廢水的處理已普遍受到各國政府和企業(yè)部門的高度重視。

關(guān)鍵詞：膜法處理造紙廢水