談分離技術(shù)處理工業(yè)廢水范文

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1無(wú)機(jī)陶瓷膜分離技術(shù)處理工業(yè)廢水

1.1無(wú)機(jī)陶瓷膜分離技術(shù)處理印染廢水

印染廢水的成分較復(fù)雜，其中含有各種漿料、COD、殘留漂白劑等污染物質(zhì)，而無(wú)機(jī)陶瓷膜的的滲透性強(qiáng)，機(jī)械性能好，可以較好地分離過濾印染廢水中的污染物質(zhì)。孔德紅等人對(duì)新疆芳婷紡織有限公司的一套廢水處理設(shè)備進(jìn)行改造，用無(wú)機(jī)陶瓷膜深度處理針織印染廢水。輕污染水經(jīng)陶瓷膜處理后，每天約有300m3濃水回到濃污水部分處理，實(shí)際達(dá)標(biāo)排放廢水550m3/d,回用水量450m3/d，回用率達(dá)到45%，每噸的綜合能耗為0.8kWh，藥劑費(fèi)每噸平均0.4元。回用水達(dá)到回用水質(zhì)要求。李煒等人以廣東佛陶集團(tuán)金剛新材料有限公司提供的陶瓷膜管為對(duì)象，研究了多孔陶瓷微濾膜對(duì)印染廢水的過濾效果，對(duì)操作壓力、錯(cuò)流速度和運(yùn)行時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行篩選。結(jié)果表明，當(dāng)操作壓力為0.275MPa，錯(cuò)流速度為每秒2.5m，原水水質(zhì)的COD含量為50~80mg•L-1，原水水質(zhì)的NH3-N含量為5~15mg•L-1時(shí)，運(yùn)行20min后，COD去除率為30%，NH3-N的去除率為20%。馬春燕等人以輕污染的印染漂洗水為研究對(duì)象，用陶粒和陶瓷膜過濾系統(tǒng)進(jìn)行分離處理。研究結(jié)果顯示，系統(tǒng)處理出水的水質(zhì)較為穩(wěn)定，廢水中COD含量在500mg/L左右，色度為400倍左右，該系統(tǒng)可以去除廢水中80%的COD含量，色度去除率可達(dá)90%以上，處理效果較為理想。吳俊等人用無(wú)機(jī)陶瓷膜對(duì)取自江蘇鹽城華強(qiáng)絲綢印染廠廢水池的印染廢水進(jìn)行了處理。在膜面流速為4.2m/s，操作壓力為0.2MPa，溫度為30℃的最佳條件下，膜通量為129.64L/(m2•h)，COD的截留率可以達(dá)到65%以上，色度的去除率高達(dá)90%以上。總的來說，無(wú)機(jī)陶瓷膜具有滲透性強(qiáng)、機(jī)械性能好及耐腐性等特點(diǎn)，但是其主要缺點(diǎn)是制作過程復(fù)雜和運(yùn)輸困難。

1.2無(wú)機(jī)陶瓷膜分離技術(shù)處理造紙廢水

造紙廢水中的造紙黑液堿性大、濃度高，主要含有木質(zhì)素、鈉鹽等堿性物質(zhì)，其對(duì)分離膜的性能要求比較高，而無(wú)機(jī)陶瓷膜的耐酸堿性和耐高溫性可以較好地處理造紙廢液。黃江麗等人在溫度為53℃，壓力為0.2MPa的條件下，采用QH-型無(wú)機(jī)陶瓷膜裝置對(duì)源于山東省濰坊廣信造紙廠的造紙廢水進(jìn)行分離，并對(duì)分離液中的木質(zhì)素等物質(zhì)進(jìn)行了分析對(duì)比。草漿黑液的pH=10~11，溫度為60℃，木質(zhì)素質(zhì)量濃度為23.13g/L，固體物質(zhì)量濃度為83.3g/L。處理后，原液中COD的分離率達(dá)到60%以上，木質(zhì)素的分離率達(dá)到85%以上，分離過濾3.5h后，木質(zhì)素的濃縮比為2.4左右。姜海龍等人利用汶瑞機(jī)械有限公司制造的膜錯(cuò)流過濾實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)堿法草漿黑液二次出水進(jìn)行試驗(yàn)，并且對(duì)比了黑液原液和分離液的COD等參數(shù)。結(jié)果表明：黑液原液中的COD含量從326mg•L-1降到了225mg•L-1，色度和濁度的分離率達(dá)到30%以上，固形物的截留率高達(dá)90%以上。姜海龍等人用無(wú)機(jī)陶瓷膜對(duì)造紙所產(chǎn)生的堿法草漿黑液進(jìn)行了處理。在操作壓力為0.2~0.3MPa，錯(cuò)流速度不小于5.0m/s，溫度在55℃左右的最佳條件下，COD的截留率可達(dá)到60%以上，木素的分離率達(dá)到75%以上，分離過濾4h后濃縮比為2.7。錢曉榮等人用無(wú)機(jī)陶瓷膜與有機(jī)超濾膜組合工藝對(duì)江蘇鹽城華泰紙業(yè)再生紙生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理。實(shí)驗(yàn)表明：隨著分離過濾時(shí)間的增長(zhǎng)，其膜的滲透力逐漸減弱，最終達(dá)到平衡，平衡通量為75L/(m2•h)左右，對(duì)分離液的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，COD的去除率達(dá)到84%左右，處理的廢水達(dá)到了國(guó)家頒布的造紙工業(yè)的水污染排放標(biāo)準(zhǔn)。總的來說，無(wú)機(jī)陶瓷膜這一項(xiàng)新的技術(shù)用于造紙廢水處理，相比于一般處理方法，它具有耐酸堿性，安全性能較好等特點(diǎn)，但是無(wú)機(jī)陶瓷也具有成本高，價(jià)格昂貴和膜通量小等缺點(diǎn)。

1.3無(wú)機(jī)陶瓷膜分離技術(shù)處理冶金廢水

在冶金生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生重金屬污水，含油污水以及采礦污水等冶金廢水。無(wú)機(jī)陶瓷膜在分離過濾冶金廢水時(shí)可以保持比較高的膜通量，處理過廢水的無(wú)機(jī)陶瓷膜經(jīng)過清洗和再生后，膜通量可以恢復(fù)，滿足工業(yè)連續(xù)生產(chǎn)的要求。姚志春等人用TCM-SY-52A型實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)工業(yè)碳酸鈉溶液、含草酸鈷水溶液以及硫酸鎳溶液等冶金廢水進(jìn)行處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：經(jīng)過無(wú)機(jī)陶瓷膜分離過濾后的溶液較為清澈透明，肉眼可見雜質(zhì)及沉淀物和顆粒狀雜質(zhì)的去除率高達(dá)95%以上，有價(jià)金屬離子的含量和含油量也有很大幅度的降低，分離過濾后的溶液可達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。王瑛等人用煙臺(tái)云帆過濾系統(tǒng)有限公司提供的重力式過濾紙帶和南京九思科技有限公司提供的陶瓷膜對(duì)乳化液進(jìn)行了處理。在操作壓力為0136MPa，膜面流速為41.66m/s，溫度為60℃的最優(yōu)條件下，分離過濾系統(tǒng)運(yùn)行8h以上，油的去除率高達(dá)99.7%以上，COD的去除率達(dá)到99%以上，處理后的水可以達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。張世光等人用無(wú)機(jī)陶瓷膜對(duì)軋鋼所產(chǎn)生的乳化油進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)壓力為0.16MPa，陶瓷膜的平均通量為272L/(m2•h)時(shí)，處理20h后，乳化油中的油分去除率可以高達(dá)99%以上。馮海軍等人用PT963型陶瓷膜過濾器對(duì)取自安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司焦化廠所產(chǎn)生的剩余氨水、粗苯分離水和終冷水等冶金廢水進(jìn)行了處理。在廢水溫度為60℃、油初始濃度為200mg/L、流量為1.0m3/h、壓差為0.2MPa時(shí)，處理20min后，無(wú)機(jī)陶瓷膜的除油率超過75%，經(jīng)過無(wú)機(jī)陶瓷膜處理后的含油量小于50mg/L。總的來說，無(wú)機(jī)陶瓷膜分離過濾器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積較小、安裝方便、使用壽命長(zhǎng)且容易插入現(xiàn)有的工藝系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，但是具有陶瓷管在運(yùn)輸過程中易碎，且質(zhì)量較重。

1.4無(wú)機(jī)陶瓷膜分離技術(shù)處理采油廢水

在石油開采過程中，由于油田地質(zhì)條件不同、注水水質(zhì)不同等原因，采油廢水的成分較為復(fù)雜，除了含有原油、重金屬外還含有化學(xué)添加劑等污染物。無(wú)機(jī)陶瓷膜在分離過濾過程中不會(huì)產(chǎn)生難以處理的污泥，油的回收較容易，所以無(wú)機(jī)陶瓷膜是處理采油污水的發(fā)展趨勢(shì)。丁慧等人用江蘇久吾高科技股份有限公司所生產(chǎn)的陶瓷膜對(duì)取自勝利油田某污水處理站的采油廢水進(jìn)行了處理。經(jīng)過無(wú)機(jī)陶瓷膜處理過的采油廢水的出水含油量均穩(wěn)定在1.0mg/L以下，出水平均含油量為0.18mg/L，去除率高達(dá)95%以上，平均去除率為97.44%，出水懸浮物穩(wěn)定在1.0mg/L以下，去除率在85%以上。徐俊等人用非對(duì)稱結(jié)構(gòu)復(fù)合陶瓷膜對(duì)大慶油田二廠聚南八污水處理站的出水進(jìn)行了處理。經(jīng)過無(wú)機(jī)陶瓷膜處理過的采油廢水的水質(zhì)較為穩(wěn)定，原油和懸浮物的含量均在1mg/L以下，去除率分別為98%和94%，濁度小于1NTU，去除率為97%，且對(duì)細(xì)菌的去除能力更強(qiáng)，幾乎達(dá)到100%。經(jīng)過無(wú)機(jī)陶瓷膜分離過濾的水質(zhì)可以達(dá)到A1級(jí)的要求。鄒啟賢等人用無(wú)機(jī)陶瓷膜對(duì)某油田廢水廠的采油廢水進(jìn)行處理。無(wú)機(jī)陶瓷膜主要通過截留、慣性沖撞和擴(kuò)散的機(jī)理處理采油廢水中的COD。在操作壓力為0.1MPa下，無(wú)機(jī)陶瓷膜的膜通量為0.23，采油廢水經(jīng)過無(wú)機(jī)陶瓷膜的分離過濾處理后，COD的含量下降了100~120mg/L。谷玉洪等人用無(wú)機(jī)陶瓷膜對(duì)遼河油田茨榆沱采油廠注水站砂濾罐的出水進(jìn)行了處理。實(shí)驗(yàn)的分析結(jié)果表明無(wú)機(jī)陶瓷膜可以較好地處理采油過程中產(chǎn)生的含油污水，經(jīng)過無(wú)機(jī)陶瓷膜處理后的采油廢水含油量小于3mg/L，懸浮物含量小于1mg/L，固體顆粒直徑小于1μm，滿足油田注水水質(zhì)的要求。總的來說，雖然無(wú)機(jī)陶瓷膜去除采油廢水中的油污效果不錯(cuò)，有很廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景，但是試驗(yàn)所用的設(shè)備及無(wú)機(jī)陶瓷膜系統(tǒng)的成本過高，運(yùn)用化學(xué)試劑對(duì)無(wú)機(jī)陶瓷膜的清洗也會(huì)帶來二次污染，以及膜通量較小等，這些缺點(diǎn)都是阻礙無(wú)機(jī)陶瓷膜在處理采油廢水過程中廣泛應(yīng)用的原因，若想在油田推廣使用仍需要進(jìn)行大量的研究工作。

2結(jié)論

無(wú)機(jī)陶瓷膜是膜領(lǐng)域發(fā)展最迅速的品種。本文對(duì)近幾年無(wú)機(jī)陶瓷膜處理工業(yè)廢水的研究進(jìn)行了綜述。我國(guó)要在無(wú)機(jī)陶瓷膜領(lǐng)域得到更大的發(fā)展，應(yīng)該將研究方向集中于以下幾個(gè)方面：第一，如何解決陶瓷膜在運(yùn)輸過程中的困難，如易碎、質(zhì)量大等。第二，無(wú)機(jī)陶瓷膜是熱的不良導(dǎo)體，容易出現(xiàn)傳熱不均勻的現(xiàn)象，在直接受熱面溫度達(dá)到235℃、兩側(cè)溫差超過100℃的情況下，無(wú)機(jī)陶瓷膜會(huì)出現(xiàn)裂縫，因此，陶瓷膜的再生以及如何解決膜污染問題是今后研究的重點(diǎn)。第三，陶瓷膜的制作工藝較為復(fù)雜，成本相對(duì)高，且膜通量較小，這些都是限制陶瓷膜技術(shù)廣泛應(yīng)用的因素。（本文來自于《當(dāng)代化工》雜志。《當(dāng)代化工》雜志簡(jiǎn)介詳見.）

作者：孫子涵李思張金輝單位：遼寧石油化工大學(xué)