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谈膜分离技术的现状及其在染料化工中的应用

2015-03-28陈浩兵浙江龙盛集团股份有限公司浙江绍兴312368

化工管理 2015年24期
关键词:膜技术膜分离盐分

陈浩兵 (浙江龙盛集团股份有限公司,浙江 绍兴 312368)

汪建 潘洪良 (上海科华染料工业有限公司,上海 201108)

膜技术是一种新型的分离技术,有着绿色清洁生产技术的美名。在对于染料的纯化以及浓缩上有着极其优秀的技术水平,远胜于传统盐析效率。在对于染料废水的处理方面也有着独特的优势。染料业的水污染问题一直是遏制其发展的阻碍之一,也是环保业的重点难题。膜分离技术的出现,可实现更为绿色有效的分离,减少废水中盐分含量和不易降解物浓度,大大减轻了处理难度。基于此,本文将重点分析膜分离在染料生产与废水处理方面的应用,以期此技术为获得更为高质量的染料和减少水污染、保护环境尽一份力。

1 膜分离技术及其现状

所谓膜分离技术便是采用特别选择透过性质的膜,在推动力的作用下实现物质分离的一类技术,可用于混合成分之间分开或者提纯某组分,浓缩某组分。常用的推动力有膜两边的电位差、压差、浓度差等。采用压差的主要有四种技术:一是反渗透,即是膜的另一侧放置比水溶液更高渗透压的液体,使水溶液中杂质从半透膜反渗透至另一侧,此法在目前十分先进节能,且应用广泛;二是超滤,即利用筛分原理与超滤膜,使混合组分中大分子无法透出,小分子顺利透出成超滤液,实现小大分子分离目的;三是纳滤,即利用纳米级孔隙滤膜进行分离,截取分子量效果处于前两种方法之间,但因其膜携带电荷,对氨基酸、肽段类物质分离有独特优势;四是微滤,也是利用筛分原理,半透膜孔隙为微孔且大小固定,以保证精确,多进行水处理,除去其中微生物等物质。膜分离技术由于其操作流程简便,耗能低,分离温和,无污染,分离效率高等优势而得以广泛应用。

2 膜分离于染料提纯的应用

在染料业内原染料的含盐水平几乎可达到十分之四以上,且其中掺杂的杂质物非常之多,极容易导致染色效果差,着色低,色差大等,这些将使得染布质量大受影响。因此引入优秀的工艺技术,尽可能地提纯染料,去除杂质,可极大提升染料质量与染色效果。膜分离技术的工艺整体温和,无再次污染,分离效果很高,耗能低,因此在提纯染料方面不失为一种理想优选的技术手段。目前的主要应用面是对于粗制染料的去盐、浓缩等,以及渐渐延伸用于制作酸性与活性染料。在膜技术广泛应用之前,工业染料去盐主要利用盐析以沉淀,再过滤溶解等以分离,此法需盐量大,回收盐率却极低,且这些无法回收的盐类污染水质,染料也会流失一部分,且新混入很多无机盐类。现改用膜分离之后,利用选择性透过膜,在推动力作用以进行分离,效率大大增加,且污染极大降低。对水溶性高染料,目前常采用纳滤法实现分离,由于此孔径的膜材料,截留值恰恰涵盖大部分染料分子,且对小分子透过率极高,脱盐水平甚至可达八成以上,染料损失小于千分之一;一般在工艺顺序上,先是膜分离恒容除盐,然后膜分离去水分子浓缩。在对于水溶性低的染料,一般则用超滤法实现分离。膜分离是常温分离,且无化学反应,因此染料的性能得到极大保存,且分离膜另一侧的混合液亦可回收其中组分。在处理染料之后的污水处理环节,因为膜分离技术使染料流失率大大降低,且盐分含量也极低,所以处理难度和压力也极大的减轻。总之,在对于染料提纯方面,膜分离有广阔应用前景及优势。

3 膜分离于染料化工污水处理的应用

在目前已构建完成的染料污水处理机构中,能符合处理标准的设施不足25%,废水处理的不到位加速了水污染的恶化程度,因此解决废水处理效率与效果迫在眉睫。现在已有技术尝试使用膜分离进行废水处理,主要的对象是盐分高、难以生物降解的染料废水,流程是对于废水提取,实现染料回收。一般都是多种技术混合联用的,膜分离技术只是其中的关键步骤,可以减少染料的流失浪费,减轻其他步骤的处理压力。因为有些废水偏酸性或者碱性、高温等,所以在经过膜分离时要先进行预处理,中和PH值以及粗过滤、降温等,以避免对半透膜的损害,降低其使用寿命和回收效率。废水由于杂质较多,所以处理起来需考虑的因素较多,步骤复杂,需合理设计以实现最大化的处理效果。膜技术加入染料污水处理的技术现已在部分地区试点,相信会逐步展开进一步的研究。

4 结语

本文分析了膜分离技术用于染料的纯化浓缩工艺技术,可知采用这种技术可以获得更为高质量的染料。另外由于其可进一步回收废液中的染料分子和盐分,故在染料的废水处理上有也有着巨大潜力。但染料化工的废水成分复杂,处理步骤繁杂,一直是废水处理的难题之一。因此设计合理的处理步骤,有效结合膜分离技术,有待进一步的进步。

[1]李华美,奚进.染料工业中膜分离技术的应用探讨[J].科技与企业,2012(21).

[2]陈萍虹,杨晓林,徐迪.膜分离技术及其应用现状[J].化工中间体,2014(07).

[3]母继荣.膜分离技术在染料行业中的应用[J].染料与染色,2010(01).

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