探析废水处理中膜分离技术的应用

2014-04-03周子琛

环境与生活 2014年6期

周子琛

（江苏蓝海工程设计咨询有限责任公司工程设计部，江苏连云港 222000）

引言

工业化的发展产生了大量的工业废水，如果不经处理就排入环境中会对环境造成严重的污染。通过对废水的有效处理，不仅可以降低对环境的污染，还能对废水中的一些金属等进行回收利用。膜分离技术在废水处理中有着无法比拟的优势，并且拥有非常大的发展潜力和巨大的潜在市场。

1 常用的膜分离技术

（1）超滤膜分离技术。超滤是在压力驱动之下按照分子的形态和大小来进行分离筛选的分离技术。自20世纪60年代以来超滤得到了快速的发展，目前已经成为一种广泛应用的工业技术。

（2）纳滤膜分离技术。纳滤技术是20世纪70年代中后期出现的一种膜分离技术。在渗透时能够使截留率大于95%的分子的大小约为1nm，故此技术被称为纳滤技术。在操作过程中，纳滤膜的实际压力不应大于1.5Mpa，大部分的纳滤膜都是荷电膜，在对无机盐进行分离时会受到电势梯度与化学梯度的影响。

（3）液膜分离技术。液膜分离技术最早是在20世纪60年代由美国的黎念之博士提出来的，但是直到80年代中期，奥地利科学家才成功利用液膜分离技术从粘胶废液中回收到了Zn元素，从此，液膜分离技术进入到了应用阶段。液膜由表面活性剂、膜溶剂以及添加剂组成，一般分为乳状液膜与支撑液膜。乳状液膜在日常的应用中更为广泛。

（4）膜生物反应器技术。膜生物反应器废水处理技术是一种新型的膜分离技术，是一种把生物反应器与膜组件结合在一起的技术。其工作原理是原水在进入生物反应器与生物发生充分反应之后，利用循环泵使水流经膜组件，水得到排放的同时生物相又重新流入生物反应器。

2 膜分离技术在废水处理中的应用

（1）含油废水处理。在机械行业中，工件的清洗、润滑以及石油化工行业在炼油过程中均会产生很多含油的废水。在处理含油废水时经常采用超滤膜分离技术。含油废水中的油一般以乳化油、分散油与漂浮油的形式存在。在三者之中乳化油的处理难度最大。如果采用化学法或者电解法来使油粒产生凝聚则会使废水处理的成本大大增加。而超滤技术可以直接将油水进行分离，尤其适用于对高浓度乳化油的处理。在处理乳化油废水时，超滤膜可以阻止油粒分子的通过使其逐渐形成漂浮油漂在水面上，这样通过撇油设备就可以将其清除。

（2）电镀废水处理。电镀废水中存在着多种致癌剧毒的物质，如氰化物和重金属离子等。不加以处理会对人与环境造成重大的伤害。例如，在江苏省某大型电子产品公司的电镀废水回收利用项目中，基于IBMS-PC工艺（交互平衡式膜分离-化学沉淀工艺）的纳滤膜得到了很好的应用。该电子产品公司主要从事高性能的电子产品的生产与研制，在其生产过程中，电镀是非常关键的一道工艺。目前，该公司已经投产了5条滚镀线，在生产过程中产生了大量的含氰、含铬废水以及铜镍废水，以前的废水处理主要采用的是化学法，但随着产量的提高，废水处理能力不足，甚至出现了几次超标的情况。而在使用了基于IBMS-CP工艺的废水处理与回收系统后，获得了良好的效果。

（3）含酚废水处理。在含酚废水处理中，液膜分离技术因其操作流程简单、处理效率高并且可处理不同浓度的含酚废水而得到了广泛的应用。采用液膜法两段逆流连续萃取的方法来除去废水中的酚。将表面活性剂、LMS-2、氢氧化钠溶液以及煤油混合在一起搅拌成乳液状，在对工业中的含酚废水进行处理后可以使酚的去除率达到99.95%，在破乳后还可以在水中回收酚钠盐，而处理过程中的油则可以循环利用。液膜除酚技术目前已在工业中得到了广泛的应用。

（4）膜分离技术在其他方面的应用。膜处理技术不仅在含油废水、含酚废水以及电镀废水的处理中有着广泛的应用，还广泛应用于重金属离子废水、造纸废水、化学工业废水、食品工业废水、含有各种有机酸与无机酸的废水、城市污水以及粪便污水等处理过程中。尤其是膜生物反应器技术，在对城市的污水处理及回收利用、粪便污水处理以及养殖企业废水、水产加工废水等处理中有着明显的优势，在达到污水处理目的的同时，对环境造成的影响也是相当小的，是一种环保有效地废水处理方法。目前，以超滤膜分离技术、纳滤膜傅雷家书、液膜分离技术与膜生物反应器技术为代表的膜分离技术在废水处理中已取得了很好的效果，拥有广阔的发展前景。