膜处理技术在化工废水处理中的应用

膜处理技术在化工废水处理中的应用

赵幸星

伊犁新天煤化工有限责任公司 新疆伊犁 835000

摘要：随着我国工业的发展，城市工业化步伐的加快，原本就紧缺的水资源又将面临着严重的污染问题。化工废水不仅难以净化和回收利用，不经严格处理就排放还会对湖泊、河流、土壤等造成难以挽回的污染；全国一半以上的城市都存在着水资源紧张的情况，化工企业作为用水大户，造成的水污染无疑是雪上加霜，更会严重威胁我们的生存空间。对此，社会和政府越来越重视城市工业废水的处理和排放，并不断加大对废水处理技术的科学研究力度。本文主要讨论了膜处理技术在化工废水处理中的应用。

关键词：膜处理技术；化工废水处理；应用

0 引言

相较于其它化工废水处理技术，膜技术具有能耗低、污染小等优势，因此在国内化工企业应用较为广泛。目标已知的包括食品生产企业、生物化工企业以及医药企业等均采用该技术进行废水处理。实际依据处理方式的不同，膜技术又可分为微滤、纳滤以及超滤等几种。纵观整个化工行业，膜蒸馏、膜吸收技术是目前应用最为广泛处理技术。利用膜技术可以很好的回收废水中的有害物质，此外废水处理成本更低。

1 化工废水特点

在当前时代背景之下，化工产业获得了较快的发展，同时化工产品类型也正在逐渐的增加。对于化工产品进行研究，其中成分也更加复杂起来。如今，为了对于化工废水问题进行有效地治理，这就需要对于化工废水主要特点进行明确，这样才能够促使废水治理工作有的放矢，提升工作科学性以及有效性。化工废水主要特点集中体现在下列几个方面：第一，化工废水的成分较为多样和复杂，在其中涉及到了诸多类型的污染物质，也包含了大量的副产品、辅料以及溶剂等等。化学化工废水当中，各种化学成分也会产生化学反应，但是，其化学反应过程通常并不能够简单利用一两条公式来进行表达，整个过程比较复杂。第二，化工业废水当中，其bod以及cod的含量比较高，如果排入到水体之后就会氧化分解，而在实际氧化分解过程当中会导致水体之中大量溶解氧被消耗，直接影响到水中生物健康成长，无法保障水生动植物的生存安全性。第三，化工废水当中还存在着大量的有毒、有害的物质，包含着铅、汞、酚等剧毒成分，直接危害水中生物以及人类的健康。

2 关于膜处理特点分析

对于膜技术来讲，其有着许多不同的类型，而且环境、技术要点以及处理效果等都有着各自不同的差异，但总体来讲还是以膜为主且具有一定的共性。概括来讲，膜处理技术的特点及优势主要体现在以下几点：1）耗能小。运用膜技术在反应过程中主要是在密度和分子大小方面产生物理分离作用，这样可以有效实现了分离且不会对物质原本物质造成改变，其能耗也相对要少许多。2）所需设备和操作相对较为简单。这主要是由于其工作原理主要取决于膜的物质，所以在实际操作过程中较为简单，不论是在人力还是在技术方面都不需要太多。再结合现今较为广泛应用的PLC自控系统够进行作业，可以使分离工作便得更加便捷。3）只需在常温下就可以进行。温度不同液体中物质性质、形态等都可能会产生相应变化，因此，在运用膜技术进行处理过程中只需在常温下进行即可，这样就可以及有效地减少了能耗。4）适用面及应用都比较广。现今膜处理技术目前成熟，根据膜自身特质及优异的不同便可以很好地实现了液体分离过滤，无需添加任何辅助材料。此外，该技术在处理过程中不会受到污水种类和污染程度等方面因素影响均能实现简单分离效果。所以，膜技术在污水处理领域中得到了较为广泛的应用，但如果想要取得更深入地净化则需在科学合理地选择膜技术。

3 膜技术在化工废水处理中的应用

3.1聚酯酯化废水处理方式

聚酯酯化废水处理技术是膜技术的一种，该技术主要是借助酯化反应来对废水中的聚酯进行有效的处理，聚酯生产废水就是聚酯在生产过程中发生了酯化反应而产生的具有有机物质的废水。此种处理技术可以依据一定的聚酯装置来对废水展开合理的分类与处理，而后使用汽提技术把乙醛等有机化学发分子进行初步的脱离，还要对有机化学大分子开展冷凝与收集。关于乙二醇含量低的问题，可选择精馏技术来冷凝收集到的乙二醇，这样会耗费较多的能量。因此，必须要选择合适的反渗透膜，还要对操作进行优化，对乙二醇实施冷凝压缩，运用精馏纯化方法来收集废水内的乙二醇，待到收集完毕后进入到汽提塔之中，乙醛等有机物质会通过汽提塔排出并进行收集，而乙二醇等化学成分会在塔底位置富集，而废水会由汽提塔的底部引出，通过两级换热降温，在换热降温时，可通过一级反渗透膜来对透过液实施降温处理，等到冷却之后可进入到超滤系统，通过超滤系统的处理之后，会进入下级反渗透系统，借助高压泵来达到增加并让其进入到反渗透膜中，而透过液则会直接进入到二级反渗透系统内。在二级反渗透处理系统内，透过液需要实施浓缩，而二级透过液则会返回至一级原料管入口或者进料泵，经过浓缩的透过液则会进入到精馏塔内进行提取，等到提取之后，透过液可进行回收利用。此项技术能够大大提高废水的可生化性能，也能有效降低污水处理的成本。

3.2超滤膜分离技术的应用

超滤膜分离技术是一种广泛应用于溶液和气体物质分离、浓缩和提纯的分离技术。它利用具有选择透过能力的薄膜做分离介质，膜壁密布微孔，原液在一定压力下通过膜的一侧，溶剂及小分子溶质透过膜壁为滤出液，而较大分子的溶质被膜截留，从而达到物质分离及浓缩的目的。膜分离过程为动态过滤过程，大分子溶质被膜壁阻隔，随浓缩液流出膜组件，膜不易被堵塞，可连续长期使用。过滤过程可在常温、低压下运行，无相态变化，高效节能。

3.3电渗析废水处理方式

电渗析主要是将直流电力视为核心推动力，其主要是借助阴阳离子交换膜对离子的训责透过性特点，以分理出水溶液内的相关离子，其主要是把离子交换法与电渗析法进行有效结合的水处理模式，就是在电渗析除盐室内填充一定的阴阳离子交换剂，借助电渗析中的极化现象来离子交换填充床实施电化学再生处理，其具备电渗析的连续性除盐与离子交换技术可深度脱盐的优势，也防止出现电渗析技术浓度极化与酸碱再生所带来的诸多问题。在填充床电渗析淡水室中包含混合的阴离子、阳离子或离子交换纤维等，两边均为浓室。其具体工作过程主要为：其一，离子交换过程。淡水室内的离子交换树脂对离子的交换，以达到去除水中离子的效果。其二，离子的选择性迁移。由于受到外电场的具体作用，水中的电解质会顺着树脂颗粒所构成的导电路径而迁移到膜的表明，还会透过一定的离子交换膜达到浓室。

3.4纳滤膜技术

纳滤膜技术的应用具有一定的优势，即能够免除污水处理过程中可溶性物质对色度、硬度与异味等所产生的影响。此项膜技术的截留面的膜孔隙相对较小，约为80-1000um间，可弥补超滤膜技术所存在的不足，能形成纳滤膜生物反应器，其主要被应用到工业废水末端处理之中。

3.5微滤膜分离技术

该膜技术出现相对较早，于上世纪七十年代被研发出来并在之后的十年得到快速推广，一度受到业内极度青睐。微膜分离技术主要使用微孔精密过滤的形式将原本藏匿于化工废水中的细小杂质进行有效过滤。在整个过滤过程中，整个膜密布着均匀的细孔，且可以将规格稍大于孔径的细小颗粒进行有效的滤除，该方法工作效率相对较高，过滤效果较好，可以精准过滤一些杂质，操作相对简单因此一些企业依然再使用该技术，用于废水处理。

4 结束语

总而言之，科学处理与排放化工废水有着极为积极的现实意义，而在处理化工废水过程中，膜处理技术具有较高的价值。所以相关工作人员在实践过程中需要正确掌握膜处理技术在污水处理中的工作原理及其特点，并且能够根据具体污水条件来科学选择膜技术类型，切实实现化工废水处理效率与质量的提升，为我国的健康持续发展提供有力的保障。

参考文献

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