试谈全膜法在工业污水处理设计中的应用

试谈全膜法在工业污水处理设计中的应用

李娜

身份证号：230221199106024446

摘要：在当前我国面临的能源危机与环境问题日趋严峻的形势下，如何对工业污水进行深度治理与回收，已成为人们研究的热点。全膜法是一种高效的工业污水处理方法，该方法的应用对于有效开展污水处理工作而言具有重要意义。本文通过对全膜法进行介绍，深入分析全膜法在工业污水治理中的应用，希望能对今后的工业污水处理有所帮助。

关键词：全膜法；工业污水处理；应用

近年来，随着国民经济的高速发展，各种问题层出不穷，其中最为突出的就是能源消耗与环境污染。为更好地降低水体污染，实现对工业污水的经济、合理回收，对其进行深度治理，实现其资源化，已成为当前研究热点。全膜法是21世纪出现的一项新型工业污水处理技术，当前国内外对其在工业污水处理设计中的应用都予以广泛关注。

1、全膜法概述

利用分离膜，并将其作为一种介质分离或纯化水的工艺即全膜法。当前，全膜法主要是介于微过滤与纳过滤之间，超滤膜一般采用超滤或半透膜，其特点是压力较大。经过隔膜的处理，达到了清洁的目的，让人们可以安心地喝水。在工业污水的净化过程中，其功能是超滤，即有效地去除废水中的杂质。其工作机理为：在保持工业污水压条件下，向水中投加成膜物质，使小分子物质及有机小分子物质能从膜的孔隙中通过，而大粒子、大分子物质及其他乳状液则滞留在膜的一面。通过过滤膜可以将大分子物质捕获，从而实现工业污水的分离。在滤膜过滤中，溶液与溶质的分离也是一种筛选方法。此外，超滤膜自身的特性也能对一些微粒进行吸附，从而实现对污染物的分离。超滤的原理是通过强大的水力作用，将高分子与胶状材料结合在一起，从而达到分离与保留的目的。结果表明，超滤处理可过滤500道尔顿的普通分子，如胶态、病毒、细菌、蛋白、淀粉等，并且保留在膜的一面。

2、污水处理中全膜法的应用

2.1全膜法在造纸废水处理中的应用

纸张在我们的生活中是不可或缺的。造纸行业产生的大量污水对我国的生态环境造成了很大的危害，已成为人们关注的焦点。造纸业污水是一种比较难治理的污水。在每一道工序中都会生成来自纸浆、清洗、漂白及纸张加工的污水。但因其生产工艺的特殊性，其组成十分复杂，含有多种化学品及毒性物质。全膜工艺在制浆废水治理中具有广阔的应用前景。采用全膜法对制浆造纸污水进行了高效、经济地回收。此外，由于全膜法具有较高的水流速率，所以可以实现大规模的循环利用。从而达到了对造纸废水的循环使用。这样既节省了水源，又减少了对环境的污染。

2.2全膜法在重金属废水处理中的应用

在工业发展过程中，重金属是一种普遍存在的污染物。含高含量的含重金属的污水来自电厂或机械制造厂，其中包含了镍、汞、锌、镉。重金属废水不仅会对生态环境造成严重影响，严重时甚至会对人们的生命安全造成威胁。以日本为例，水霉病是一种因受工业污水所造成的公众健康问题。在全膜工艺被应用以前，不同的技术被应用于重金属污染的治理中。但受工艺等因素影响，传统方法难以达到预期的处理效果，只能将废水中的重金属沉淀并析出。而全膜法可以利用超滤膜对废水进行过滤，有效实现对水中重金属离子的净化，直至废水中的重金属被完全回收，从而实现对废水的有效利用。

3、全膜法在工业污水处理设计中的具体应用实例分析

本文结合S电厂的锅炉补充供水系统，对全膜法在工业污水处理设计中的应用进行了一些尝试性的分析与探讨。

3.1系统工艺

S电厂的锅炉补充供水处理系统在进行污水处理时，选择全膜法作为污水处理工艺，该被设计为两套不同的系统，每一种系统的供水量都是34m3/h，这个项目的水源是从水库里来的水，经过机械加速处理，确保出水悬浮物≤10 mg/L后，才能进入锅炉补给水处理系统。

3.2系统工艺特点及运行方式

过滤器选用微孔调整式纤维过滤器，单机容量150m3/h，过滤器的聚丙烯纤维束具有5微米高的过滤精度，该过滤器采用程序控制的自动化操作，在过滤时采用旋转机械对纤维丝进行挤压，从而将其纤维丝的长度方向上的空隙缩小，将水中的悬浮物质全部拦截在纤维丝外面，经过过滤就可以获得洁净的处理水。

超滤系统采用错流式过滤技术，超滤装置采用AquaflexSXL225 FFC型，共计15台，年产56m3/h，总回收率大于95%。利用超滤膜 PLC对超滤系统进行了启动、运行、冲洗和停机备用等全流程的自动化控制。原水在光纤内流通，产水在原水通过时，通过内压力逐步渗透到外壁（即内压力型），并将其作为超滤的产物，从产水侧排放。超滤操作时，将膜的滤压差（TMP）严格限制在0.08MPa以内，最大允许压力不得大于0.1MPa，以免在膜面上产生难以被冲洗的污物。由于超滤过程中的悬浮物、细菌、大分子有机物和胶体等都会在纤维的内部壁上沉积，使其进出水方向和出水方向的压差越来越大，因此必须对其进行水压净化清洗。

反渗透脱盐系统由双级膜处理设备组成，该设备共分2组，产水量42m

3/h，该设备的除盐率大于97%，回收率达75%。二级反渗透机组共设两组，每组36m3/h，该设备的除盐率大于99%，回收率达85%。一、二次保安滤嘴的过滤精度都在5微米以上。采用 PLC、仪表、微机及流程仿真屏幕实现了RO海水淡化系统的操作与监控。在该项目中，当高压泵开始工作时，为避免高压水源对薄膜单元的撞击，导致薄膜单元断裂，高压泵的出口电动慢开门逐步开启，让薄膜体系内的压力逐步平稳地上升，而加入药泵则会自动开启。在反渗透体系中，给水/浓水沿反渗透膜的方向以特定速度流过，不易产生污染物，而当反渗透停机后，这类污染物便会迅速附着到膜上，对膜组件构成污染。因此，在反渗透装置停止运行之前，安装了一种自清洗装置，它是通过清洁的水流来清洗膜组件的表面，从而避免了这种物质的附着。采用的一次反渗透清洗和二次反渗透冲洗的冲洗流量568m3/h、456m3/h，冲洗时长是110分钟。

3.3全膜法优点及经济性评价

与常规的离子交换法比较，全膜法具有如下优势：第一，不产生酸性和碱性废物，不会产生废水，不会造成环境的污染。第二，该系统结构简单，占地面积小，便于安装、操作及维修。第三，该工艺具有操作平稳、无二次回收、可持续生产的特点。第四，回收效率高，在入水中硬度低于0.02mmol/L时，回收率在86%—96%之间。整层膜厂的操作费用包括电耗、水耗、药剂费和设备折旧。在这些费用中，一次性的设备投入比常规的离子交换法要稍微高一些。每生产一吨水，水费为1.7元，电费为1.1元，药剂费0.26元，人工费1.6元，合计操作费用为4.28元/t，按一年运行6500h计算，年运行费用为189.85万元。在相同的条件下（阳/阴/混床），可以节省大量的酸和碱，可以节省660吨的盐酸。此外，再生水、废水处理和废水的排放量也被排除在外，其操作成本也得到了显著地下降，一年之内就能将其投入的成本全部回收回来。

结束语：

综上所述，本文通过对全膜法进行介绍，并通过实例进行剖析，证实全膜法用于工业废水的处理与回收，较常规工艺而言，其效率更高，可节约企业污水处理费用。为此，应当在实际生产中加强对全膜分离技术的应用，使其在实际污水处理中发挥最大的效能，为环境保护贡献一份力量。

参考文献

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