孫建杰天津辰力工程設(shè)計(jì)有限公司

超濾技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

孫建杰
天津辰力工程設(shè)計(jì)有限公司

文章對(duì)超濾技術(shù)工作原理及特點(diǎn)進(jìn)行分析和研究，并在此基礎(chǔ)上探討其在工業(yè)廢水中的應(yīng)用，希望為我國(guó)工業(yè)廢水處理提供參考。

超濾技術(shù)；工業(yè)企業(yè)；廢水處理；應(yīng)用

前言

水資源作為一種具有極高價(jià)值的資源，與人們生命存在非常密切的聯(lián)系。隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，社會(huì)各領(lǐng)域需水量越來(lái)越大。且工業(yè)現(xiàn)代化背景下，地下、地上水資源受到了不同程度的污染，加之我國(guó)水資源分布不均，在很大程度上加劇了水資源供需矛盾?；诖?，超濾技術(shù)以其自身壓力小、能耗少等優(yōu)勢(shì)，在廢水處理工作中，取得了非常不錯(cuò)的效果。對(duì)此，加強(qiáng)對(duì)超濾技術(shù)在實(shí)踐中應(yīng)用的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，能夠幫助更多的人認(rèn)識(shí)該項(xiàng)技術(shù)，提高廢水處理有效性。

1、超濾技術(shù)概述

超濾技術(shù)，是指一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化、分離等處理的分離技術(shù)，介于微濾與納濾之間。超濾工作原理：在外力作用下，被分離的溶液以一定流速沿著超濾膜表面流動(dòng)，溶液中溶劑、低分子量物質(zhì)會(huì)從高壓側(cè)透過(guò)進(jìn)入到低壓側(cè)，并作為濾液排出。另外，溶液中的高分子物質(zhì)、膠體微粒等會(huì)在過(guò)濾過(guò)程中被超濾膜截住，從而達(dá)到大、小分子分離、濃縮處理目標(biāo)，圖1是超濾工作原理。

圖1 超濾膜工作原理

超濾在實(shí)踐應(yīng)用中，具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)。如能夠從水中分離細(xì)菌、大腸桿菌及熱源，且能夠?qū)μ厥馊芤哼M(jìn)行處理，如血液凈化、蛋白質(zhì)精制等，將液體中的大分子及無(wú)機(jī)鹽有效劃分出來(lái)，提高液體純度。同時(shí)超濾對(duì)外部溫濕度要求較低，能夠?qū)崦粑镔|(zhì)，如果汁等進(jìn)行分離，且不影響溶液質(zhì)量。另外，超濾過(guò)程中不需要其他力量，通過(guò)施加壓力即可完成處理目標(biāo)，非常方便，能夠在很大程度上降低成本。

2、超濾技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

近年來(lái)，我國(guó)國(guó)民環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，對(duì)水資源污染、廢水處理等方面給予了較大關(guān)注。石油、含重金屬等行業(yè)都會(huì)產(chǎn)生大量廢水。

2.1 處理含油廢水

含油廢水來(lái)源范圍較廣，如鋼鐵廠冷軋乳化液、金屬切削液等。運(yùn)用超濾技術(shù)對(duì)含油廢水進(jìn)行處理，能夠通過(guò)對(duì)COD、油的去除，然后采用濃縮液將處理后的油進(jìn)行回收。如針對(duì)油田含油廢水來(lái)說(shuō)，可以構(gòu)建核桃殼過(guò)濾器，借助該過(guò)濾器進(jìn)行廢水處理，對(duì)油的濃度進(jìn)行控制。另外，還可以運(yùn)用合金PⅤC中的纖維超濾膜進(jìn)行處理。另外，針對(duì)乳化油來(lái)說(shuō)，可以采用PAN、PAC兩種超濾膜對(duì)廢水進(jìn)行處理，能夠?qū)⒂头葑韪袈士刂圃?5%。

2.2 處理重金屬?gòu)U水

處理重金屬?gòu)U水是一種傳統(tǒng)方式和方法，能夠進(jìn)行污染轉(zhuǎn)移，對(duì)廢水中含有的重金屬進(jìn)行沉淀處理和回收。據(jù)相關(guān)實(shí)踐來(lái)看，采用燒堿中和，然后進(jìn)行超濾處理能夠提高效果，使其中的Cd、Cu、Zn等離子去除率高達(dá)99%[1]。此外，在廢水處理過(guò)程中，結(jié)合實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)整孔徑，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)pH值的控制，使得Cu2+、Ni2+等重金屬離子去除率保持在較高的水平，使得處理后的廢水能夠回用。

2.3 處理食品廢水

食品廢水中含有大量有機(jī)物，如果采用傳統(tǒng)生物法直接處理，無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果，且處理成本較高。而利用超濾技術(shù)，能夠凈化廢水的同時(shí)，回收其中的有用物質(zhì)。如針對(duì)味精廢水來(lái)說(shuō)，采用超濾技術(shù)對(duì)水中含油大量菌體蛋白提取，濃縮液精制成蛋白綜合利用。經(jīng)過(guò)處理后的液體中，COD去除率能夠達(dá)到30%，對(duì)SS去除率到達(dá)99%，效果非常明顯。

2.4 處理造紙廢水

目前，針對(duì)造紙廢水的處理終極目標(biāo)是能夠形成水循環(huán)再用。超濾膜技術(shù)一起較高的截留率、水通量成為造紙廠廢水處理的重要方式。如日本花王造紙公司三島工廠，在1981年引進(jìn)超濾技術(shù)，處理硫酸鹽木漿漂白E段廢水，經(jīng)過(guò)處理后的廢水中，COD去除率為78.8%，色度去除率為94.5%，超濾之后的水能夠與洗滌環(huán)節(jié)相連，達(dá)到廢水處理再利用目標(biāo)。另外，選擇合適的超濾膜，還能夠處理堿性硫酸麥草漿黑液，并從溶液中截留木質(zhì)素，以達(dá)到良好的廢水效果。

2.5 處理紡織染整廢水

利用超濾技術(shù)對(duì)紡織染整廢水進(jìn)行處理，能夠確保廢水符合國(guó)家、地方廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，且回收其中的有效成分，進(jìn)行循環(huán)使用，在此基礎(chǔ)上能夠兼顧環(huán)保與資源節(jié)約雙重目標(biāo)。如借助超濾工藝對(duì)燃料廢水進(jìn)行高效處理后，選擇丙烯腈——聚氯乙烯超濾膜，能夠有效回收其中的燃料。利用該工藝，對(duì)于水量的處理能夠達(dá)到500m3∕d。近年來(lái)，國(guó)家加大了對(duì)工業(yè)廢水的管理力度，且紡織染整行業(yè)環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，積極引進(jìn)超濾技術(shù)進(jìn)行廢水處理。如北京環(huán)科院在常州市羊毛衫進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)高濃度洗毛廢水進(jìn)行處理，膜面積控制在68㎡，處理水量68m3∕d，為企業(yè)帶來(lái)了更高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.6 處理循環(huán)冷卻水

電廠在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，水中含有大量雜質(zhì)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生了消極影響。因此出于環(huán)保、節(jié)約需求的考慮，需要對(duì)循環(huán)冷卻水進(jìn)行凈化處理。如利用SFP 2600超濾膜，對(duì)循環(huán)冷卻水處理后，出水濁度控制在0.5NTU，能夠滿足反滲透進(jìn)水需求[2]。此外，還可以利用HYDRA cap600等其他超濾膜進(jìn)行處理。在實(shí)踐應(yīng)用中，針對(duì)不同的廢水，要堅(jiān)持科學(xué)、合理原則，不要一味模仿，只有選擇針對(duì)性超濾膜，才能夠確保廢水處理效果達(dá)到最佳。除了上述廢水處理，超濾技術(shù)還可以運(yùn)用于微污染水、污水深度處理等工作當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水廢水的處理，減少對(duì)水資源的過(guò)度效果。

結(jié)論

根據(jù)上文所述，針對(duì)當(dāng)前我國(guó)水資源緊張現(xiàn)狀，廢水處理迫在眉睫。超濾技術(shù)作為一項(xiàng)嶄新的技術(shù)，能夠?qū)ξ鬯畯U水進(jìn)行深層次處理和凈化，受到了全社會(huì)廣泛關(guān)注。因此在實(shí)踐中，相關(guān)領(lǐng)域負(fù)責(zé)人要明確認(rèn)識(shí)到超濾技術(shù)的重要性，并立足于廢水實(shí)際情況及特點(diǎn)，選擇合理的超濾膜開(kāi)展廢水處理工作，最大限度上提高廢水凈化率，并將其中的有用物質(zhì)截留下來(lái)，實(shí)現(xiàn)廢水回收再利用目標(biāo)，進(jìn)一步推廣超濾技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用。

[1]劉娜，彭黔榮，楊敏，汪德祥，徐龍泉，曹淑莉.膜分離技術(shù)在食品廢水處理和生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2014，（03）：114-118.

[2]韓建治，呂淑瑜.超濾膜技術(shù)在環(huán)保工程水處理中的應(yīng)用核心構(gòu)建[J].低碳世界，2016，（11）：17-18.

孫建杰（1986-），女，漢族，天津市人，職務(wù)：給排水、環(huán)保設(shè)計(jì)，職稱(chēng)：工程師，學(xué)歷：大學(xué)本科。