隨著對化工廢水排放污染的日益嚴重，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，同時對人類身體健康也十分不利，為此為了進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)對其進行選擇性滲透，同時利用化學(xué)位差作為推動力，可以使混合物中的氣體、液體進一步分離和提純[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)濟支出，同時也進一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會收益，這是因為膜技術(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)成膜材料分為無機膜和有機高分子膜，讓廢水經(jīng)過這些分子膜精細過濾的方式來對化工廢水中的病菌或者是有毒物質(zhì)進行過濾，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優(yōu)良、潔凈的生存環(huán)境，進一步開展工作以及生活。因為此技術(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，一般可以達到70%，是其他過濾濾紙的40 倍左右[2]。同時微濾膜的厚度比較小，使液體被過濾中的介質(zhì)所吸附，進一步將損失降到。高分子類微濾膜為一均勻的連續(xù)體，過濾時沒有介質(zhì)脫落也不會造成二次污染，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。間歇操作適用于實驗室或小規(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是超濾過程始終處于接近濃縮液的濃度下進行，因此滲透量與截留率均較低，為了克服此缺點可采用多段連續(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)。其工作特點是過濾精度高、處理效果穩(wěn)定、維護簡單，設(shè)備外形美觀且制造精密。同時參數(shù)控制也比較，自控設(shè)計相對完善，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力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。因為它和自然滲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、保護環(huán)境，同時也進一步實現(xiàn)廢水資源化等諸多意義。而由于反滲透膜技術(shù)對進水要求相對較高，為此工作人員在運用反滲透技術(shù)對化工廢水進行深度處理時，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，同時將另一側(cè)水濃度進一步淡化，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行反復(fù)排水，后再經(jīng)過膜出體系對化工廢水進行處理。
2.6 聯(lián)合法工藝
在對化工廢水進行處理過程中，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，此時干氣中的烴濃度也相對比較穩(wěn)定，此時應(yīng)采取脫甲塔對化工廢水進行處理，因為通過經(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使用，同時聯(lián)合法工藝也是目前化工廢水處理膜技術(shù)的主要途徑。

詳情

項目名稱：貴州省貴陽市餐具消毒污水處理工程

治污種類：酒店賓館等使用下來的餐具清洗廢水和消毒廢水

處理規(guī)模：日處理量40噸

執(zhí)行標準：《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的一級標準要求

處理工藝：采用油水分離預(yù)處理+微濾二級處理的處理工藝

項目簡介：餐飲污水處理工程，該工程處理水量為40m³/d，處理效果達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的一級標準要求。



餐具清洗、消毒污水處理特點及難點

餐洗消毒廢水主要是指餐具清洗、消毒時產(chǎn)生的廢水，餐具清洗、消毒污水的特點是水量波動大、瞬時水量大，污水里含有大量的油脂、食物殘渣、消毒劑、表面活性劑等。這種未經(jīng) 處理的污水進入自然水體后，使水中固體懸浮物、有機物和微生物含量升高，改變水體的物理、化學(xué)和生物群落組成，使水質(zhì)變壞。因此本工程采用油水分離預(yù)處理+微濾二級處理的處理工藝。

進水水質(zhì)及出水水質(zhì)

根據(jù)該市環(huán)境監(jiān)測中心站的污水水質(zhì)檢驗報告，并參考同類工程的污水水質(zhì)狀況，確定進水水質(zhì)如下：

參數(shù)（mg/L）

COD

BOD

SS

pH

動植物油

LAS

進水前

≤2000

≤700

≤520

10.00~10.23

300

250

出水后

≤100

≤20

≤70

6~9

10

5.0

解決方案及技術(shù)工藝

根據(jù)對該餐具消毒廠的實際考察，通過現(xiàn)場調(diào)查和資料查找，以及當?shù)厥协h(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析，我公司技術(shù)組為該餐具消毒廠制定了對應(yīng)的工藝流程，有效的解決了該餐具消毒廠的清洗、消毒廢水的處理問題。

本工程需要處理的廢水種類有兩類，分別是餐具清洗車間處理的廢水和餐具清洗后消毒出來的廢水，本工程設(shè)計規(guī)模為100m³/d。根據(jù)對污水水質(zhì)的分析，通過對目前國內(nèi)外同類污水處理技術(shù)的調(diào)查研究，結(jié)合廠中現(xiàn)有污水收集設(shè)施和廠區(qū)環(huán)境條件，選用油水分離裝置作為初級處理、生膜物微濾作為二級處理的工藝。

處理工藝流程


工藝流程特點

（1）處理方法適應(yīng)現(xiàn)有大多數(shù)餐飲業(yè)含油廢水達標排放的處理需要，對現(xiàn)有餐具消毒中心來講，綜合治理速度快，可充分利用廠區(qū)的排污管道；

（2）工藝簡單、運行及維護費用低；

（3）保持預(yù)處理反應(yīng)單元對COD、動植物油及洗滌劑的大去除率，提高 污水的可生化性，減少后續(xù)好氧反應(yīng)的能耗；

（4）好氧反應(yīng)采用生物膜微濾裝置，采用無機膜取代二沉池能實現(xiàn)固液分離，污染物去除效率高，出水水質(zhì)好；

（5）全部反應(yīng)裝置可采用地埋式，主體處理設(shè)備為碳鋼結(jié)構(gòu)；

結(jié)論

本方案實現(xiàn)了餐具消毒洗刷廢水的“減量化、無害化、資源化”，排出的污水經(jīng)深度處理后達到該市的排放標準要求（《污水綜合排放標準》中的一級標準），運行成本低、出水水質(zhì)良好，經(jīng)進一步處理后可達到回用水水質(zhì)的要求，應(yīng)用前景較好。污水中CODcr、LAS的含量均較高，可生化性較差，為達到排放要求，處理工藝采取了如下措施：預(yù)處理單元在去除CODcr、LAS的同時，明顯提高污水的可生化性；采用生物膜微濾裝置替代傳統(tǒng)的生物接觸氧化+二沉池，經(jīng)過生物降解和膜分離的共同作用，使水中有害物質(zhì)含量大大降低；過濾器使生化反應(yīng)裝置的出水得到進一步的凈化，保證出水水質(zhì)達到排放標準的要求。

物理法的廢水處理方案
物理—吸附法是利用多孔的固體物質(zhì)，將廢水中的需要去除的物質(zhì)吸附至吸附劑孔內(nèi)，分離固液兩相進而去除廢水的方法。常見的吸附劑材料有活性炭、硅藻土、樹脂或者工業(yè)爐渣等廢棄物等，經(jīng)過適當?shù)母男院罂梢杂行У牟牧系谋缺砻娣e，增強吸附能力。 吸附法中活性炭具有比表面積大、空隙多且分布均勻等優(yōu)點，在吸附處理廢水方面具有良好的效果?；钚蕴糠譃榉蹱钆c粒狀活性炭兩種，粒狀活性炭具備易于與廢水分離，方便回收再利用，節(jié)約經(jīng)濟成本等優(yōu)點，在工業(yè)實際應(yīng)用中比粉狀活性炭凸顯出較高的應(yīng)用價值，但是粒狀活性炭本身也存在著與廢水的接觸面積小等缺陷?？偟膩碚f，吸附法具有速度快，效果好的優(yōu)點，但也存在經(jīng)濟成本高等缺點，膽子現(xiàn)實污水處理工程中很運用。
物理—膜分離技術(shù)是使用分離膜對廢水的混合體系進行逐步篩分，逐步完成水與污染物的分離、凈化與濃縮過程實現(xiàn)處理廢水的目的。常見的分離膜包括超濾、納濾與反滲透膜等，其中以超濾與反滲透膜應(yīng)用領(lǐng)域為廣泛。染料中的分散染料的溶解度較小，可以通過超濾膜技術(shù)，將水中的大顆粒染料固體過濾掉實現(xiàn)廢水處理。而反滲透則是采用在廢水側(cè)施加水壓，使得廢水中的水分子逆向擴散通過膜，膜分離技術(shù)近年來以無機一有機改性膜為熱門研究領(lǐng)域，將有機膜材料中摻雜入無機非金屬、金屬鹽、碳納米管或石墨烯制成改性膜，使得膜于截留性與抗污染性等性能得到極大地提高。
化學(xué)法的污水處理技術(shù)
化學(xué)法是運用投加化學(xué)試劑與污水進行化學(xué)反應(yīng)結(jié)合生成溶解度低的新物質(zhì)沉淀分離，或者化學(xué)反應(yīng)生成其他無害易于處理的小分子物質(zhì)的方法。常見的化學(xué)方法有絮凝沉淀法與氧化法等。
絮凝沉淀法：污水結(jié)構(gòu)復(fù)雜且化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，導(dǎo)致其可生化性差，絮凝沉淀法可以有效的將廢水沉淀脫除，達到凈化廢水的目的。絮凝沉淀的主要是采用添加助凝劑降低廢水溶質(zhì)之間的電化學(xué)排斥力，加強溶質(zhì)分子之間的聚合能力進而形成沉淀固液分離從而得以去除。
氧化法：氧化技術(shù)是在催化劑、電或者光照的作用條件下使氧化劑生成具有強氧化性的自由基基團，與廢水中的污染物結(jié)合發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而使大分子有毒污染物降解為小分子無毒污染物甚至降解為二氧化碳與水的廢水處理技術(shù)。常見的氧化技術(shù)有臭氧法與芬頓法等。

不同處理工藝的應(yīng)用情況考慮到以上原則，本方案設(shè)計的醫(yī)院污水處理工藝流程進行比較:
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