氢氧化钾生产废水的膜处理技术探究

氢氧化钾生产废水的膜处理技术探究

徐岳

身份证号： 32108519741023****

摘要：针对氢氧化钾生产废水中膜处理技术的应用展开分析，介绍膜处理技术原理与特点，分析五种常见的膜处理技术，并且分析其在氢氧化钾生产废水处理中的运用要点。最后提出消除氢氧化钾生产废水中的污染物、延长离子膜使用时间、应用降低能耗反渗透装置、实现清污分流四点建议，有效改善了氢氧化钾生产废水处理效果，旨在提高工业废水处理水平。

关键词：氢氧化钾生产废水；膜处理技术；酸碱废水；废水均合池

工业生产中阴离子与阳离子交换树脂塔再生，会直接产生酸碱废水，螯合树脂塔再生则会有酸性废水产生，此为氢氧化钾生产废水。将产生的氢氧化钾生产废水排入到废水均合池中，使用碱将pH值调节至中性，再掺入工业用水进行稀释，直至盐含量达标排放，这种处理方式不仅导致大量的水资源浪费，还没有真正解决污染问题。伴随氯碱行业的飞速发展，氯碱生产形成废水的收回与处理得到关注。对于氢氧化钾生产废水的处理，根据行业发展与实践发现，采用膜处理技术具有非常显著的效果。下文主要针对膜处理技术在氢氧化钾生产废水中的应用进行介绍。

一、膜处理技术

膜处理技术重点便是“膜”的使用，利用选择性分离功能薄膜材料使相关装置得到集成与使用。膜处理技术应用的原理，关键在于膜的性质^[1]。该技术与传统水处理技术相比，主要利用液体中含有的物质物理性质、化学性质，在物质差异性下实施选择性分离。物理性质差异表现在体积、形状质量上，可以先进行初步分离，随后再按照物质内的化学性质差异，分析颗粒、膜之间的反应、接触膜流速，可以开始更加繁琐地分离过滤操作。

尽管膜处理技术类型比较多样化，应用环境、要点与最终效果均有差别，但是膜依然是技术应用的要点，且有共性存在。总结膜处理技术特征表现在四个方面，分别是能耗少、操作简单、支持常温环境下的操作、适用范围广。正因上述优点，膜处理技术在废水处理领域有非常普遍的应用，也能够在氢氧化钾生产废水处理中获得比较理想的效果。

二、氢氧化钾生产废水处理中的膜处理技术

（一）微滤膜技术

微滤膜技术具有极强的去污力，一般在石油、化工行业的废水处理中比较常用。由于该技术是利用微孔达到精细过滤的目的，所以可以有效过滤石油、化工污水包含的有毒物质^[2]。利用微滤膜、无机微滤膜及时去污，具有经济性、有效性，符合石油与化工两个行业的污水去污要求，还可以节约污水处理的时间与资金。

（二）超滤膜技术

超滤膜技术在氢氧化钾生产废水处理中运用，具有良好的净化、分离、浓缩作用，该技术膜孔径不同，污水固体颗粒的分离、过滤效果更为理想，有效降低氢氧化钾生产废水浑浊度、污染度。超滤膜技术中包括卷式这一形式，面对氢氧化钾生产废水中的细菌、藻类微生物等，可以及时截留、消除，清除细菌的同时，还可以减少微生物黏性。将超滤膜技术与氧化剂一起使用，可以抑制细菌生长速度。所以，除了氢氧化钾生产废水处理外，一些富营养化湖泊河流也可以使用该技术进行处理^[3]。

（三）纳滤膜技术

纳滤膜技术在氢氧化钾生产废水处理中运用，可以消除可溶性对于物质色度、硬度等造成的影响。所以此技术截留面膜孔间隙也相对较小，范围在80-1000μm之间，与超滤膜技术相比可以弥补其缺陷，或者是在氢氧化钾生产废水处理中搭建纳滤膜生物反应器，达到废水末端处理的目的。

（四）反渗透技术

反渗透技术一般是在冶金、食品、造纸等工业领域产生污水处理中予以，将水作为溶剂，经过选择性浸透之后可以截留离子、小分子，将废水中的混合物及时截留。反渗透技术需要发挥膜两侧静压差作用，达到完全浸透、分离的效果，同时趋于平衡，这也决定了反渗透技术分浸透、反浸透、浸透平衡3个阶段进行处理。

（五）电渗析技术

电渗析技术比较适合在重金属、放射性废水处理中应用，而且该项技术的应用还需有外加直流电场作为辅助，利用交流膜控制阴阳离子运动，如果已经有部分离子在膜的另一侧渗透，随即可以赌气进行分解，并且0淡化水浓度。加压泵、消毒等流程后反洗排水，最后再应用电渗析技术处理废水。

三、氢氧化钾生产废水膜处理建议

（一）消除氢氧化钾生产废水中的污染物

以往在氢氧化钾生产废水中处理中使用的工艺技术，多为氢氧化钠再生树脂技术，该技术会使废水产生可溶性氯化钾、氯化钠混合物。经过工艺技术的改造后，树脂再生用碱调整为氢氧化钾，膜分离所形成的浓缩水，可在生产时起到溶解氯化钾的效果，此时钾离子便可以在系统内部进行循环，纯水生产不会产生碱的消耗，有效缓解了浓缩水污染，回收后得到的淡水还可以作为循环水补充用水^[4]。

（二）延长离子膜使用时间

氢氧化钾生产废水包含了大量活性微生物、余氯、难溶无机盐，这些元素会严重损坏膜材料。如果不及时处理将会快速使反渗透膜中毒失效。工艺经过改进之后，氧化剂加药系统掺入次氯酸钾，将微生物导致的膜污染现象去除，还原剂加药系统中则放入亚硫酸钾，水中含有的余氯因此而去除，还可以防止水中余氯破坏反渗透膜。反渗透系统中放入阻垢剂，可以有效防止反渗透浓水中的难溶盐浓缩之后析出结垢，导致反渗透膜堵塞，或者膜元件被破坏问题的发生。为了有效延长离子膜使用寿命，回收淡水需要以循环水补充水的形式得到应用，建议膜浓缩为关键工艺，水经过预处理之后再使用超滤系统深度处理，膜系统进水污染指数不超过3的情况下，便可以将膜清洗周期延长。

（三）应用降低能耗反渗透装置

应用超滤—纳滤—反渗透工艺，所有预处理产水流入反渗透装置，受到压力作用，水分子、微量其他离子会直接透过膜，采集之后作为循环水补充用水。水内盐分、胶体、有机物无法透过膜，便会在浓缩水中少量残留，经过加压处理进入到另一个反渗透装置，此时清水会再次回到超滤产水箱中，浓缩水可在生产期间溶解氯化钾。因为废水中包括可溶性氯化钾，质量分数在5-9g/L，将其浓缩至10倍可达到50-90g/L。若此时仅应用反渗透工艺，获得相同的浓缩倍数能耗更多。对比不同的处理工艺，超滤系统中可以增设纳滤装置，发挥“超滤—纳滤—反渗透”路线优势，可在浓缩10倍回用条件下保证经济性。

（四）实现清污分流

氢氧化钾生产废水的传统工艺，是将所有产生的废水排入到废水均合池中，待中和处理至达标后集中排放。要想实现生产废水零排放，节约运行费用，建议充分考虑废水水质特征，片碱蒸发流程所形成的一次蒸汽冷凝水，利用板式换热器进行换热处理，随后输送到总纯水贮槽。片碱车间二次蒸汽冷凝水，可以应用换热器进行换热处理，再输送到电解车间纯水贮槽中。泵冷却水则集中回收，输送至循环水系统，及时补充循环水系统运行带来的耗损。利用清污分流这一工艺，对原油生产废水循环路径作出了调整，不仅可以节约大量水资源，还极大地减少了氢氧化钾生产废水排放量。

结束语：

综上所述，工业生产所产生的氢氧化钾生产废水，如果处理不及时将会造成非常环境污染与水体污染。在氢氧化钾生产废水处理中应用膜处理技术，可以适应不同的废水处理条件，而且与传统处理技术相比，膜处理技术经济性高，操作更加简便，还能够保证良好的废水处理效果，可见其在今后我国工业废水处理中的应用前景非常可观。

参考文献：

[1]许世峰，隽军科，栾仁杰.DTNF膜处理技术在高含盐废水零排放中的应用研究[J].能源与节能，2021(12):224-226.

[2]李玉峰.实现制浆废水零排放的膜处理技术[J].中华纸业，2020，41(03):49-50.

[3]徐成燕.膜处理技术在高盐废水零排放上的应用及展望[J].化工管理，2019(10):117-119.

[4]朱振梅，张仲杰.膜处理技术在天钢生产废水回用系统中的应用[J].天津冶金，2016(S1):62-64.