李俊叶，赵 岚

（南昌交通学院，江西 南昌 330100）

纳滤膜分离技术是我国近年来提出的一种新型膜技术，在利用该技术进行污水处理过程中，要求水体两侧的膜压差在0.2 MPa～2.0 MPa范围内，也称之为低压渗透膜技术。在我国工业化发展进程不断加快的社会背景下，此项技术广泛应用于污水处理，也成为了生态环境治理工作的研究重点。

1 基于纳滤膜分离技术的工业污水处理方法

1.1 基于纳滤膜的工业污水预软化

在工业污水处理过程中，使用具有纳米微孔结构的纳滤膜，可以确保污水中的离子在带电微孔中扩散时，出现对向电流传导受阻或静电异相排斥的行为，而在工业废水中的单价金属离子，可以利用其扩散系数低的优势，进行膜内渗透，在此过程中，正一价钾离子与负一价氯离子均可以在膜内被有效过滤[1]。

目前，市场上商用的纳滤膜较多，主要为适用于净化生活饮用水的纳滤膜、适用于脱硝与脱盐处理的纳滤膜、适用于对污水进行软化处理的工业纳滤膜，三种不同的纳滤膜在实际应用中的性能是不同的，为了确保一次处理便可以达到饮水标准，可选择第三种纳滤膜作为此次污水处理方法的纳滤膜[2]。在使用此种纳滤膜进行工业污水预软化处理时，需要参照我国《工业污水排放标准》（GB521460-2018）文件中的内容，将处理后的污水硬度控制在0.6 mmol/L范围内，需要使用NF900.0的纳滤膜，对进入水槽的水进行压力处理。纳滤膜的应用可能会受到相关外界因素的影响，因此，应在对其预软化处理时，控制软化水的水质与操作压力[3]。若渗透压力过大，会导致操作能耗呈现一种上升的趋势，此时不仅会缩短纳滤膜的寿命，同时也会在一定程度上提升纳滤膜的渗透率。因此，可在进水槽导入污水后，适当添加阻垢试剂，对原水进行一次清理，以达到预期效果。

1.2 基于纳滤膜分离技术的软水酸洗流程

一些染料工业生产厂排出的污水中可能含有大量的高浓度盐（质量分数>5.0%便可以被认定为高浓度盐）、高色度（数万倍数以上的色度可以被定义为高色度）、高COD（1.0 L内含有过万毫克的COD可以被定义为高COD）的废水，此类废水在生物学认知内的比值通常小于0.3，主动降解能力较差，目前市场上针对此种废水的处理方法大多为燃烧法[4]。完成对工业污水的预软化处理后，需要对此部分软水进行酸洗。酸洗过程中，需要在进水槽前端倒入质量分数为20.0%的硫酸，考虑到酸洗执行行为时，硫酸的浓度可能会呈现一种持续降低的趋势，因此，应当持续在进水槽导入质量分数为20.0%的硫酸，具体流程如图1所示。

图1 基于纳滤膜分离技术的软水酸洗流程

按照图1所示的流程，对工业污水进行酸洗，在此过程中，当酸水的质量分数在持续消耗中降至6.0%～8.0%时，此时生成的FeSO4浓度将在200.0 g/L～250.0 g/L范围内，导致酸洗效率的降低。未被有效导出的酸水，在酸洗循环处理机制中，会持续流入混合处理槽，并且从离心机中分离母液，并用电加热处理技术，将母液加热到50.0 ℃，此时，经过纳滤膜的浓缩液，会将固体残渣或酸洗处理后的FeSO4固体过滤掉，剩余物质在晶体罐中结晶。当冷却区域内温度降至室温时将会生成FeSO4·H2O结晶体[5]。与此同时，高浓度浓缩液将会流向另一侧的纳滤组件进行酸液的再利用。在上述过程中，不仅实现了对预软化的工业污水进行了酸洗处理，同时也实现了通过纳滤组件对酸化处理后的金属固体物质与浓缩污水进行分离，从而可以解决水体中含有大量酸性物质的污水中微生物的生存环境问题。

1.3 分离处理水体中的重金属物质

经过处理的工业污水中仍存在一定量的重金属离子，例如，正二价与正三价的Fe离子、正三价的Zn离子、溴离子等。为了使排放的工业污水满足我国环境保护标准，需要将其中游离的重金属离子进行氢化与氧化处理，使离子生成可直接看见的氢氧化物，并通过过滤的方式将其去除。

在上述过程中，需要合理控制反应条件，例如，Ni离子与Cd离子之间存在某种化学关联性，因此，需要给予游离的离子一个适度的反应条件，使其发生化学反应，生成CdCl2或NiCl2。在金属混合物溶液中，加入一定量的氯化钠，使金属物质在溶液中形成一个可循环的负荷电路，此时对溶液进行导电处理，水体中便会生成一定浓度的络合物。在此基础上，使用纳滤膜分离技术，对溶液中的离子及络合物进行过滤，截留水体中Ni2+，控制Cd2+自由通过，以此种方式实现对工业污水中不同金属物质的有效分离。对于其中具有一定应用价值的金属，可对其进行提纯处理，留到后期工业生产使用，对于其中一些已实现净化的水体，可直接排放到河流中。通过上述研究，完成基于纳滤膜分离技术的工业污水处理方法的设计。

2 实验论证分析

提出对比实验，用于证明本文设计的基于纳滤膜分离技术的工业污水处理方法，具有应用到工业生产厂污水净化与处理工作中的现实意义。选择某工业生产单位近一个月排出的工业污水作为此次对比实验的原水（工厂共分为五个工业生产区，分别为燃料生产区、零部件生产区、化学燃料加工区、水泥制造区、金属冶炼区），分别使用本文设计的处理方法，与基于生物化学技术的污水处理方法，对原水进行净化处理。以析出金属物质的质量与水体硬度，作为评估方法有效性的依据，实施此次对比实验，将实验结果绘制成表格，如表1所示。

表1 实验结果

综合上述表1的实验结果可知，本方法不仅可以有效降低工业污水硬度，同时也可以在完成污水的处理后，析出可供工厂工业生产的金属原材料。而传统方法仅能实现对污水硬度的降低，却不具备回收污水中金属元素的作用。因此，综合上述分析，可以得出如下实验结论：相比传统的污水处理方法，基于纳滤膜分离技术的工业污水处理方法，可以实现对污水的软化处理，并从中提取有使用价值的金属物质，实现工业生产材料的复用。

3 结语

为了进一步落实生态环境保护及治理工作，本文提出了一种基于纳滤膜分离技术的工业污水处理方法，并将此种方法与基于生物化学技术的污水处理方法进行实验对比，从而证明本文设计的方法在实际应用过程中，使用价值更高，应用此种方式，可降低工业污水中污染物的浓度，避免由于工业污水排放造成的土质污染与水环境污染，以改善我国的生态环境现状。