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一、膜技術在處理工業廢水中的應用

1電滲析在工業廢水處理中的應用電滲析是利用陰陽離子交換膜的特性來分離工業廢水中有害物質的一種方法。目前，電滲析可以應用在赤泥堿性廢水的處理過程中，也可以應用在將亞硝酸鹽從鎳老化液的去除中。（1）電滲析在赤泥堿性廢水處理過程中的應用。近些年來，氧化鋁生產企業多采用將赤泥混合漿液注入深海的辦法處理堆積如山的赤泥，然而，長期使用這種方法不僅不利于海洋生態的保護，而且由于堿量損失嚴重也會損害氧化鋁生產企業的經濟效益和社會效益。（2）電滲析在將亞硝酸鹽從鎳老化液的去除中的應用。電滲析可以利用其具有陰陽離子選擇透過性的特點，將有害離子進行濾除，延長鍍鎳液的使用周期，避免了資源浪費，同時也為企業購置原材料節省了成本。反滲透在工業廢水處理中的應用當下，反滲透主要用于處理橡膠工業廢水、高濃度有機廢水及海水的淡化。（1）反滲透在處理橡膠工業廢水中的應用。反滲透對無機鹽具有很高的去除率，而橡膠工業廢水成分中含量最多的恰恰就是無機鹽。利用反滲透對橡膠工業廢水進行處理有利于廢水的資源回收，減少了橡膠廢水對環境的影響。（2）反滲透在有機廢水處理中的應用。可以利用反滲透對有機物90%的去除率，對廢水中的有機物進行濾除，回收有機物得到無害的工業用水。另外，反滲透在海水淡化中的應用也越來越普遍。我國的淡水資源短缺，然而，我國的海洋覆蓋率很大，而海水與淡水的最大區別在于海水含鹽量較高。如果能將海水的鹽分降低到人可以使用的程度，再經過一系列的處理就可以供人們使用。我國已經投入四個海水淡化工程，通過多次反滲透將海水進行逐步的淡化，將苦咸水變成使用水，為解決我國食用水短缺現象提供了可能。

2在造紙廢水處理中的應用（1）造紙廢水水質與處理方法。造紙行業是消耗大量水的大戶，廢水排放，對環境污染十分嚴重。不同成分的紙漿和造紙產生的工業廢水也不同，一般對于污水處理采用的措施有：化學沉淀、活性污泥、藥浮、氣浮等傳統措施。然而，用這些處理措施通常達不到排放標準，尤其是活性污泥工藝，夏季高溫影響了活性污泥處理過程的效率，活性污泥廠消化處理造紙廢水中芳香族化更難。近年來，隨著滲透膜分離介質（UF）、（NF）、（RO）、（ED）等措施處理紙漿、造紙廢水，國內外都進行了研究及開發應用。在造紙廢水中有許多有價值的化工產品，如木質素、木質素磺酸鹽、香蘭素，可以在膜處理中回收，凈化水可用于造紙過程，所以膜技術10多年來的污水處理廠在世界造紙工業中建立及運行。（2）膜法處理紙漿造紙廢水工藝。膜系統的設計，膜和裝置類型的選擇，都要注意。由于造紙廢水的溫度較高，pH范圍較寬，因此應選用耐溫和耐化學藥品的高分子膜，如聚砜、聚砜酰胺、含氟聚合物及其他一些聚合物制成的UF膜、RO膜，以及聚乙烯異相陰、陽離子交換膜等。由于廢水成分復雜且含量較高，因此應選用流動狀態較好的管式、板式的UF、RO裝置，才能獲得較滿意的處理效果。（3）膜工藝處理造紙廢水。1）膜系統的設計。①膜和設備選型，由于造紙廢水溫度比較高，pH值范圍也比較廣泛，所以我們應該選擇高分子膜并耐化學腐蝕，例如聚砜、聚砜酰胺、含氟聚合物和其他聚合物制作的UF膜、RO膜和聚乙烯異相陰、陽離子交換膜。由于廢水成分復雜，含量較高，所以我們應該選擇流動狀態好管式，板式的UF、RO裝置，可獲得滿意的處理效果。②膜系統的選型設計，UF膜RO膜法或ED法，在恒定的操作條件下對造紙廢水處理時，透水通量隨溶液濃度的增加而明顯降低。從膜分離方法的特點來看，有幾種不同的設計方法。如圖1所示。圖1（a）為RO工廠運作模式，對低濃度的廢水，效果特別明顯，當液體通過膜組件時，通常可以去除5%~20%稀溶液。圖1（b）的措施更適合于超濾系統，因為系統中的組件數量少，回路中的溶液可以不斷循環，濃縮到所需的濃度。然而，該方法的性能不高，因為膜幾乎總是在高濃度廢水中。圖1（c）所示是一個多段連續系統，供給液在每一段都經過一定的循環濃縮，最后濃縮到所需濃度。所以，。圖1（c）的運作模式更適合于超濾，納濾和反滲透系統。2）膜法處理工藝流程。圖2為按照圖1（c）的概念面設計的多段連續過濾膜系統。圖2中，廢水過濾后被泵入在膜的每一段元件中，滲透和和濃縮液集中在各出口。系統中帶有可用蒸汽或冷卻水進行恒溫的熱交換器。過生產線上膜系統末端的折光儀或通過控制料液和濃縮液流量比例的控制器來控制濃縮液的流量和固體含量。滲透液和清洗劑的混合物作為定期清洗膜的清洗液。

二、膜技術發展方向

現有膜對無機分子的截留不好，從而影響了它的使用。所以，對膜分離技術發展很有必要性。當前，研發新的膜材料已成為膜技術發展的新趨勢。目前，廢水處理中膜技術未來的發展方向有以下幾點。（1）膜材質和表面性能的變化，通過研發高強度、長壽命、抗污染、高通量膜材料，可以減少膜的污染。（2）開發復合薄膜材料，加強各種膜新材料和復合膜工藝的開發，特別是生產高強度、壽命長、抗污染、高通量膜材料。（3）化學穩定性高，抗污染能力強，抗菌的新型膜研制，尤其是性能優良的有機膜與低成本的無機膜的研制。（4）膜分離和其他膜分離工藝技術的結合，開發新型的膜分離工藝，成功地處理了膜堵塞問題，如果把不同的膜技術進行組合使用，或者和常規的水處理技術進行結合應用，大大提高處理效果，降低處理成本。（5）研發新的膜組件及膜分離技術工程的一些設備，例如高壓泵、計量泵精密過濾器。大部分設備由于質量問題而影響了膜裝置的作用，所以要加強這方面的工作。

三、結語

為了對工業廢水進行有效的處理，膜分離技術開始出現，并迅速發展。目前，一些企業開始應用微濾、超濾、反滲透、納濾、電滲析、膜蒸餾等方法對工業廢水進行處理，不僅避免了對環境的污染，而且提高了企業的經濟效益。

作者：陳玉兵單位：上海恒致環境科技有限公司