隨著對化工廢水排放污染的日益嚴(yán)重，人們對化工污水的處理變得越來越關(guān)注，倘若這些廢水不能得到妥善處理和排放，會(huì)對自然環(huán)境以及人們身體健康甚至是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成非常大的影響?？茖W(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，廢水處理的方法也變得越來越完善，其中膜技術(shù)是廢水處理技術(shù)中的一種，它的處理過程主要是物理過程對自然環(huán)境是無害的。為此，本文就膜技術(shù)在化工廢水處理中的應(yīng)用作出相關(guān)分析，希望對相關(guān)人士有所幫助。
1 化工廢水處理中膜技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢
隨著化工行業(yè)的不斷興起，化工廢水的排放量也日益增長，倘若廢水處理不妥善，不僅對自然環(huán)境造成非常大的影響，使人們賴以生存的環(huán)境被不斷破壞，同時(shí)對人類身體健康也十分不利，為此為了進(jìn)一步提高化工廢水處理的效果，可以引入膜技術(shù)，該技術(shù)在操作過程中所涉及的方面較廣泛，例如，壓力、濃度、電勢梯度等，然而由于混合體大部分是由多組分構(gòu)成的，為此可以利用膜技術(shù)對其進(jìn)行選擇性滲透，同時(shí)利用化學(xué)位差作為推動(dòng)力，可以使混合物中的氣體、液體進(jìn)一步分離和提純[1]。在化工廢水處理過程中，膜技術(shù)是廣泛應(yīng)用的方法，不僅可以有效凈化降低廢水對自然環(huán)境、人體健康的威脅，同時(shí)也可將廢水中的污染物去除掉，并將廢水中有用的物質(zhì)進(jìn)行回收利用。膜技術(shù)相比以往傳統(tǒng)的過濾技術(shù)來講不僅可以降低企業(yè)廢水處理的經(jīng)濟(jì)支出，同時(shí)也進(jìn)一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)收益，這是因?yàn)槟ぜ夹g(shù)在對化工廢水處理過程中，它是一種物理過程且無需發(fā)生相的變化或者添加助劑，這也是膜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于化工廢水處理中的原因。
2 化工廢水處理中膜技術(shù)的應(yīng)用
2.1 微濾膜技術(shù)
微濾膜技術(shù)根據(jù)成膜材料分為無機(jī)膜和有機(jī)高分子膜，讓廢水經(jīng)過這些分子膜精細(xì)過濾的方式來對化工廢水中的病菌或者是有毒物質(zhì)進(jìn)行過濾，從而降低廢水對自然環(huán)境和人體健康的危害，使人們可以獲得一個(gè)優(yōu)良、潔凈的生存環(huán)境，進(jìn)一步開展工作以及生活。因?yàn)榇思夹g(shù)對廢水處理效果特別顯著，所以被很多石油化工行業(yè)所使用，它表面的孔隙率十分高，一般可以達(dá)到70%，是其他過濾濾紙的40 倍左右[2]。同時(shí)微濾膜的厚度比較小，使液體被過濾中的介質(zhì)所吸附，進(jìn)一步將損失降到。高分子類微濾膜為一均勻的連續(xù)體，過濾時(shí)沒有介質(zhì)脫落也不會(huì)造成二次污染，從而得到高純度的濾液，在很大程度上也減少了化工廢水處理問題上的成本支出，使企業(yè)能夠獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2 超濾膜技術(shù)
超濾膜技術(shù)是膜分離技術(shù)中的一種，它是以0.1~0.5MPa的壓力差為推動(dòng)力，利用多孔膜的能力和以物理截留的方式，將廢水中大小不同的物質(zhì)顆粒分開從而達(dá)到純化和濃縮、篩分溶液中不同組分的目的。它的工作原理是在靜壓差為推動(dòng)力的作用下，原料液中溶劑和小溶質(zhì)粒子從高壓的料液側(cè)透過膜到低壓側(cè)，而大粒子組分被膜所阻攔使它們在濾剩液中濃度。超濾膜技術(shù)程常用的操作模式有三種，種為單段間歇操作，在超濾過程中為了減輕濃差極化的影響，為此膜組件必須保持較高的料液流速，但膜的滲透通量較小，所以料液必須在膜組件中循環(huán)多次才能使料液濃縮到要求的程度，這也是工業(yè)過濾裝置基本的特征。間歇操作適用于實(shí)驗(yàn)室或小規(guī)模間歇生產(chǎn)產(chǎn)品的處理[3]。第二種為單段連續(xù)操作，與間歇操作相比其特點(diǎn)是超濾過程始終處于接近濃縮液的濃度下進(jìn)行，因此滲透量與截留率均較低，為了克服此缺點(diǎn)可采用多段連續(xù)操作。第三種為多段連續(xù)操作，各段循環(huán)液的濃度依次升高，后一段引出濃縮液，因此前面幾段中料液可以在較低的濃度下操作。這種連續(xù)多段操作適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。超濾膜技術(shù)被廣泛應(yīng)用在化工廢水處理中，例如，染料廢水處理、造紙廢水的處理、廢水的處理等。
2.3 納濾膜技術(shù)
納濾膜技術(shù)是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術(shù)，其節(jié)流分子量在80~1000 的范圍內(nèi)，孔徑為幾納米，因此稱納濾。它包括源水、源水泵、機(jī)械過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器、高壓泵、納濾主過濾系統(tǒng)。其工作特點(diǎn)是過濾精度高、處理效果穩(wěn)定、維護(hù)簡單，設(shè)備外形美觀且制造精密。同時(shí)參數(shù)控制也比較，自控設(shè)計(jì)相對完善，可以根據(jù)客戶的要求做到完全自控[4]。
2.4 反滲透技術(shù)
反滲透又稱逆滲透，它是一種以壓力差為推動(dòng)力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。因?yàn)樗妥匀粷B透的方向相反所以該技術(shù)又可以稱之為反滲透。工作根據(jù)各種物料的不同滲透壓，就可以使用大于滲透壓的反滲透壓力，從而達(dá)到分離、提取、純化和濃縮的目的。反滲透技術(shù)也是化工廢水處理中廣泛應(yīng)用的，該技術(shù)對化工廢水處理，不僅可以大幅度降低化工生產(chǎn)成本、保護(hù)環(huán)境，同時(shí)也進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)廢水資源化等諸多意義。而由于反滲透膜技術(shù)對進(jìn)水要求相對較高，為此工作人員在運(yùn)用反滲透技術(shù)對化工廢水進(jìn)行深度處理時(shí)，還需要結(jié)合沉降、混凝、微濾、超濾、活性炭吸收、pH 調(diào)節(jié)等預(yù)處理工藝，從而使廢水處理效果更佳。
2.5 電滲析技術(shù)
電滲析技術(shù)是利用半透膜的選擇透過性，來分離不同的溶質(zhì)顆粒的方法。該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在化工、輕工、造紙、醫(yī)藥工業(yè)，尤其是化工廢水處理上，電滲析技術(shù)在工作過程中是需要借助膜分離的[5]。例如、水處理通過利用半透膜的選擇滲透性原理，還有在外加直流電場的作用之下，使交流膜對陰離子進(jìn)行操控，這也是為了便于使那些游離子可以較好地滲透到另一側(cè)的水中，同時(shí)將另一側(cè)水濃度進(jìn)一步淡化，這種技術(shù)也適用于重金屬工業(yè)、工業(yè)的廢水處理，其主要工作原理是在原水細(xì)格柵、調(diào)理池中，利用毛發(fā)過濾器、加壓泵、各類消毒體系共同作用下來對廢水進(jìn)行反復(fù)排水，后再經(jīng)過膜出體系對化工廢水進(jìn)行處理。
2.6 聯(lián)合法工藝
在對化工廢水進(jìn)行處理過程中，由于有些工藝所選擇的膜技術(shù)不合理，是需要與其他技術(shù)相互聯(lián)合起來的，這樣做可以使廢水處理的效果非常好，對于渣油催化干氣氣烴別離膜技術(shù)以及深冷法聯(lián)合技術(shù)非常適用。該膜技術(shù)的工作原理主要是利用膜別離法將干氣中的氫分離出來，再采取深冷法別離將烴進(jìn)行分離，然而由于膜分離技術(shù)已經(jīng)將干氣中的大部分氫氣分離出來，此時(shí)干氣中的烴濃度也相對比較穩(wěn)定，此時(shí)應(yīng)采取脫甲塔對化工廢水進(jìn)行處理，因?yàn)橥ㄟ^經(jīng)膜分離所得濃度的烴是可以用于加工的。除此之外，還可以利用聯(lián)合法對催化裂化干氣進(jìn)行預(yù)處理，它對廢水處理技術(shù)要求并不高，只需要增加一些基礎(chǔ)設(shè)備就可以，比如，增設(shè)除霧沫設(shè)備，通過該設(shè)備脫出重組分中液滴即可，膜技術(shù)特別適用于氫氣資源短缺時(shí)使用，同時(shí)聯(lián)合法工藝也是目前化工廢水處理膜技術(shù)的主要途徑。

一體化氣浮設(shè)備主要是將氣池、溶氣罐、溶氣水泵、投藥設(shè)備和空壓機(jī)或射流器有機(jī)地組合一體。這樣的集成，占地面積小，操作方便，且不需做基礎(chǔ)，也可縮短安裝時(shí)間，減少工作量。一元化氣浮設(shè)備主要起固液分離作用（同時(shí)可以降低COD、BOD、色度等）。一體化氣浮設(shè)備主要利用溶氣系統(tǒng)產(chǎn)生的溶氣水中的微氣泡，與水中的懸浮物絮體粘合在一起，懸浮物隨微氣泡一起上升至水面，形成浮渣，使水中的懸浮絮體得到去除，該設(shè)備用戶單位只要接上調(diào)節(jié)好PH值的污水到進(jìn)出等管口，一經(jīng)調(diào)試好后，正常運(yùn)行，不需專人管理，運(yùn)行基本達(dá)到自動(dòng)化無人管理狀態(tài)。它應(yīng)用于電鍍、印染、食品、屠宰、煉油、廢水的油脂、化工、造紙廢水及生活飲用水方面。
    1．對化工廢水和顏料油漆等，COD去除率74%，色度去除率93%左右。
2．印染廢水的色度去除率達(dá)90%左右，COD去除率60-70%左右，BOD去除率50%左右。
3．生活飲用水及工業(yè)的濁度可凈化到5度以下，同時(shí)對色度耗氧量降低有良好的效果
4．煉油廢水的油脂，可降至10毫克/升以下，廢水能達(dá)到澄清程度。
5．電鍍廢水的重金屬離子，如鋅、銅、鉛等總含量在50PPM以下，去除率均可在70%以上。
6．造紙白水的纖維回收率可達(dá)到95%左右，COD去除率86.7%左右，清水完全回用。
7．大池沐浴水濁度可穩(wěn)定在10度以下，水中的有較大幅度下降。
8．食品屠宰和制革廢水的COD去除率70%左右，懸浮固體去除率90%左右。

環(huán)保是人類生存發(fā)展歷程中的一個(gè)極為重要的主題。地球上的陸地面積約占地球表面積的30%，海洋面積約占地球表面積的70%，而其中的淡水量僅為地球總水量的2.5%左右。面對這種境況，節(jié)約用水和廢水處理就變得刻不容緩。
一般來說，處理廢水，采用電解、化學(xué)沉淀、吸附等方法進(jìn)行處理，有時(shí)為了在自來水中消毒，還參雜了。不管是采用化學(xué)法還是生物法，都會(huì)出現(xiàn)成本過高或者凈化不徹底等問題，那么是否能夠?qū)ふ业揭环N既又節(jié)能環(huán)保的方法來處理廢水呢？就目前而言，作為廢水處理的一個(gè)研究熱點(diǎn)——強(qiáng)磁分離法來處理廢水是很有效。那么，什么是磁分離法？它的原理是怎樣的？它能夠凈化廢水到何種程度？

所謂的磁分離就是根據(jù)不同物質(zhì)具有不同的磁性性質(zhì)（物質(zhì)的磁性可分為三種：鐵磁性、順磁性和反磁性，其中鐵磁性物質(zhì)可以作為磁種添加到弱磁性的廢水中進(jìn)行磁分離），當(dāng)廢水中的磁性物質(zhì)或者非磁性物質(zhì)（需要添加磁種）處于磁場中時(shí)，物質(zhì)必然會(huì)受到來自磁場的作用力，當(dāng)然，廢水中的懸浮不僅受磁場力，還受到重力、流體黏滯力、流體慣性力以及分子間的吸引力，只要我們所施加的磁場足夠大，就可以使得廢水中的懸浮顆粒進(jìn)行磁分離。
而磁分離的方法又可以采用永磁分離和電磁分離（包含超導(dǎo)磁分離）。磁力大小的公式為Fu=γVH(dH/dx)，其中，γ為顆粒本身磁化率，V為顆粒體積，H為磁場強(qiáng)度，dH/dx為磁場強(qiáng)度梯度。從實(shí)際應(yīng)用中來考慮，如果我們單純的用永磁體增加磁場強(qiáng)度，的確可以增加磁場力的大小，但是這樣所制造的磁鐵太耗成本。因此大多采用磁梯度分離法，即只需要增加磁場強(qiáng)度的梯度，就可以達(dá)到增強(qiáng)磁場力的效果。值得一提的是，要想產(chǎn)生高強(qiáng)度的磁場，用一般的永磁鐵，很難實(shí)現(xiàn)，可以采用超導(dǎo)體來實(shí)現(xiàn)，理論上處于臨界溫度以下的超導(dǎo)體所產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度可以達(dá)到10T以上，可以在無需添加磁種的情況下就能輕松實(shí)現(xiàn)磁分離。一般的梯度磁分離可分離微細(xì)顆粒（線度1um）和弱磁性微粒（磁化率低到10-6），那么，超導(dǎo)梯度磁分離的范圍和精度將比此更廣，更。
無疑，磁分離技術(shù)在廢水處理中不僅環(huán)保，而且造價(jià)和維護(hù)成本低，作為一般的磁分離的加強(qiáng)版——超導(dǎo)磁分離技術(shù)將大大提升常導(dǎo)磁分離的性能。我們有理由相信，隨著科學(xué)家對磁體、污染物的分離程度的機(jī)制等方面的不斷研究，磁分離技術(shù)將被應(yīng)用到尋常百姓家中。

印染污水的水質(zhì)隨采用的纖維種類和加工工藝的不同而異，污染物組分差異很大。印染污水一般具有污染物濃度高、種類多、含有毒有害成分及色度高等特點(diǎn)。一般印染污水pH值為6~10，CODCr為400~1000mg/L，BOD5為100~400mg/L，SS為100~200mg/L，色度為100~400倍。
但當(dāng)印染工藝、采用的纖維種類和加工工藝變化后，污水水質(zhì)將有較大變化。近年來由于化學(xué)纖維織物的發(fā)展，仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使PVA漿料、人造絲堿解物(主要是鄰苯二甲酸類物質(zhì))、新型助劑等難生化降解有機(jī)物大量進(jìn)入印染污水，其CODCr濃度也由原來的數(shù)百mg/L上升到2000~3000mg/L以上，BOD5到800mg/L以上，pH值達(dá)11.5~12，從而使原有的生物處理系統(tǒng)CODCr去除率從70%下降到50%左右，甚至更低。意見。
印染污水來源
退漿污水
水量較小，但污染物濃度高，其中含有各種漿料、漿料分解物、纖維屑、淀粉堿和各種助劑。污水呈堿性，pH值為12左右。上漿以淀粉為主的(如棉布)退漿污水，其COD、BOD值都很高，可生化性較好：上漿以聚乙烯醇(PVA)為主的(如滌棉經(jīng)紗)退漿污水，COD高而BOD低，污水可生化性較差。
煮煉污水
水量大，污染物濃度高，其中含有纖維素、果酸、蠟質(zhì)、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等，污水呈強(qiáng)堿性，水溫高，呈褐色。
漂白污水
水量大，但污染較輕，其中含有殘余的漂白劑、少量醋酸、草酸、硫代等。
絲光污水
含堿量高，NaOH含量在3%~5%，多數(shù)印染廠通過蒸發(fā)濃縮回收NaOH，所以絲光污水一般很少排出，經(jīng)過工多次重復(fù)使用終排出的污水仍呈強(qiáng)堿性，BOD、COD、SS均較高。
染色污水
水量較大，水質(zhì)隨所用染料的不同而不同，其中含漿料、染料、助劑、表面活性劑等，一般呈強(qiáng)堿性，色度很高，COD較BOD高得多，可生化性較差。
印花污水
水量較大，除印花過程的污水外，還包括印花后的皂洗、水洗污水，污染物濃度較高，其中含有漿料、染料、助劑等，BOD、COD均較高。
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