前 言
水中氮、磷等元素超標，會加速水體的富營養(yǎng)化，這種現(xiàn)象在我國較為嚴重，給工業(yè)、水產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)以及旅游業(yè)都帶來了極大的危害。氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)濃度升高，是藻類大量繁殖的主要原因，其中又以磷為主要因素。因此，如何有效降低水中磷的濃度，對消除污染，保護環(huán)境，具有十分重要的意義。
一、說明：
1.1磷化廢水原水質(zhì)參考

1.2國家新水污染物排放標準：

因工藝產(chǎn)生的廢水中含有磷元素，雖然含量很低，環(huán)保局要求做到“零排放”。
零排放：就其內(nèi)容而言，一方面是要控制生產(chǎn)過程中不得已產(chǎn)生的廢棄物排放，將其減少到零；另一方面是將不得已排放的廢棄物充分利用，終消滅不可再生資源和能源的存在。從20世紀70年代工業(yè)部門就開始摸索“零排放”，那時主要指沒有廢水從工廠排出，所有廢水經(jīng)過二級或污水處理，除了回用就只剩下轉(zhuǎn)化為固體的廢渣。零排放技術(shù)是綜合應用膜分離,蒸發(fā)結(jié)晶和/或干燥等物理、化學、生化過程，將廢水當中的固體雜質(zhì)濃縮至很高濃度，大部分水已返回循環(huán)回用，剩下少量伴隨固體廢料的水，選擇以下任何一種深度處理。
a.蒸發(fā)/結(jié)晶
b.蒸發(fā)/干燥
c.太陽蒸發(fā)池自然蒸發(fā)
d.用于生產(chǎn)副產(chǎn)品，進入固體產(chǎn)品
e.噴入焚燒爐作為垃圾處理
f.被固體廢料（例如飛灰）吸收，作為固體廢料處
根據(jù)目前的原水水質(zhì)，同時為了降低環(huán)境成本，也為了節(jié)約水資源，考慮到占地、廢水回用等因素。我公司做了大量的試驗，在和的多次溝通后決定采用膜處理濃縮+蒸發(fā)干燥處理作為本次除磷的主要工藝。
二、工藝設計方案：
2.1實驗過程：
取樣10KG利用水干燥裝置進行減壓蒸餾進行實驗，運行至84分鐘，原液的水分全被分離完畢。

含磷廢水實驗水質(zhì)
試驗結(jié)果總結(jié)：

實驗總結(jié)：
l 回收水清澈略帶異味。
l 殘渣為白色粉末固體。
l 實驗過程中以存物理方式，故不需任何耗材
l 從回收水重量對原液重量變化來看，有較好的水分回收率，適合用水干燥裝置進行處理。
水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)：

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，設備外形美觀且制造精密。同時參數(shù)控制也比較，自控設計相對完善，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設備就可以，比如，增設除霧沫設備，通過該設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。

當前的城市污水處理工作中存在投資主體單一、技術(shù)和設施落后、管理機制不完善等一系列問題，這導致城市污水處理工作難于改變傳統(tǒng)的行政色彩和僵化結(jié)構(gòu)，不但不能擴大城市污水處理工作的服務范圍，而且也對城市污水處理工作的市場化發(fā)展和城市污水企業(yè)的長期成長也帶來各種制約。特別是在城市污水處理工作中為基礎、為核心的部分存在長期建設缺位和保障不足等問題，會對城市污水處理工作產(chǎn)生長期影響，對城市污水處理工作不能起到支撐作用，甚至在特況下轉(zhuǎn)化為制約城市污水處理工作的要素和條件。要立足于市場經(jīng)濟建設和企業(yè)長期發(fā)展，以城市污水處理工作發(fā)展趨勢作為方向，面向城市污水處理工作的各類問題和缺陷進行創(chuàng)新、變革，在解決現(xiàn)實性城市污水處理中各類問題的前提下，建設城市污水處理工作新的機制、平臺和體系，提升城市污水處理工作的服務功能和發(fā)展?jié)摿?，真正為城市建設和環(huán)境保護提供扎實的工作支持、管理支撐和機制支持。
1 城市污水處理工作存在的缺陷和隱患
1.1 城市污水處理投資主體單一
當前城市污水處理的設備和設施投入主體一般以地方為主，隨著城市化進程和生產(chǎn)生化升級的推進，城市污水處理的數(shù)量和要求出現(xiàn)了迅速擴大的實際需要，單單依靠地方有限的財政支持，無疑會造成城市污水處理工作中的實際問題，大型的城市污水處理設施和的城市污水處理設備不能得到資金上的保障，現(xiàn)實運行的城市污水處理設備設施沒有維護和保養(yǎng)的資金，這會在長時間的運行中造成城市污水處理設備設施的性能隱患和運行風險，導致城市污水處理工作長期處于低水平徘徊狀態(tài)。
1.2 城市污水處理技術(shù)和設施落后
由于城市污水處理工作呈現(xiàn)出越來越大、越來越多的需求和壓力，進而出現(xiàn)了城市污水處理能力不足、城市污水處理技術(shù)落后要求、城市污水處理設施不的問題，不但造成城市污水處理效率低下，而且還會給城市污水處理工作的開展帶來客觀上的制約。特別在城市出現(xiàn)人口、經(jīng)濟和生產(chǎn)的快速增長的今天，城市污水處理設施和技術(shù)依然停留在 20世紀 80 年代的水平，相當數(shù)量的城市污水處理廠的現(xiàn)代化改造不能得到快速開展，的城市污水處理技術(shù)未能全面應用，不能滿足城市污水處理工作發(fā)展的需要，而且對整個城市建設和現(xiàn)代化發(fā)展造成了基礎性的制約作用。
1.3 城市污水處理管理機制不完善
當前很多城市污水處理廠都表現(xiàn)出運營水平低、經(jīng)濟效益不足等通病，這是由于城市污水處理管理缺乏必要的強制力，管理機制不完善等原因所共同決定的，由于城市污水處理工作目前是以為主導，沒有針對市場經(jīng)濟體制的運行機制和管理體系，導致很多城市污水處理工作中存在效率低下、經(jīng)營水平不足等問題，特別在城市污水處理管理工作中長期地影響和制約導致各類隱患的積累和各種風險的提升。

環(huán)保是人類生存發(fā)展歷程中的一個極為重要的主題。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、化學沉淀、吸附等方法進行處理，有時為了在自來水中消毒，還參雜了。不管是采用化學法還是生物法，都會出現(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研究熱點——強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行磁分離），當廢水中的磁性物質(zhì)或者非磁性物質(zhì)（需要添加磁種）處于磁場中時，物質(zhì)必然會受到來自磁場的作用力，當然，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為磁場強度，dH/dx為磁場強度梯度。從實際應用中來考慮，如果我們單純的用永磁體增加磁場強度，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度的梯度，就可以達到增強磁場力的效果。值得一提的是，要想產(chǎn)生高強度的磁場，用一般的永磁鐵，很難實現(xiàn)，可以采用超導體來實現(xiàn)，理論上處于臨界溫度以下的超導體所產(chǎn)生的磁場強度可以達到10T以上，可以在無需添加磁種的情況下就能輕松實現(xiàn)磁分離。一般的梯度磁分離可分離微細顆粒（線度1um）和弱磁性微粒（磁化率低到10-6），那么，超導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，而且造價和維護成本低，作為一般的磁分離的加強版——超導磁分離技術(shù)將大大提升常導磁分離的性能。我們有理由相信，隨著科學家對磁體、污染物的分離程度的機制等方面的不斷研究，磁分離技術(shù)將被應用到尋常百姓家中。
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