摘要：隨著我國城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也在不斷提高。而工業(yè)化社會(huì)雖然給人們的生活提供了很大的便利，但同時(shí)也產(chǎn)生了大量的工業(yè)污水，并給人們的生活健康帶來隱患，對(duì)周邊環(huán)境造成污染。膜技術(shù)作為當(dāng)前我國處理工業(yè)廢水的主要方法之一，其利用自身的優(yōu)勢(shì)廣泛適用于我國各類工業(yè)行業(yè)中。對(duì)膜技術(shù)的技術(shù)原理進(jìn)行分析，并對(duì)其自身所具備的特點(diǎn)以及在工業(yè)廢水中的應(yīng)用進(jìn)行探討。


關(guān)鍵詞：膜集成技術(shù)；工業(yè)廢水；廢水處理

水是生命之源，發(fā)展之本。改革開放以來，中國工業(yè)發(fā)展長時(shí)間實(shí)行“粗放型”發(fā)展模式，工業(yè)用水量大，利用率低。同時(shí)，中國工業(yè)廢水處理率低，導(dǎo)致工業(yè)廢水大量排放，嚴(yán)重污染了江河湖海和地下水。排放的工業(yè)廢水含有大量有機(jī)中間體、重金屬、廢料等有毒有害物質(zhì)，嚴(yán)重威脅到人類的健康和飲水安全。因此，工業(yè)廢水科學(xué)處理，提高水環(huán)境質(zhì)量，已成為當(dāng)務(wù)之急。

1膜技術(shù)概述

膜技術(shù)是隨著現(xiàn)代生物學(xué)與物理學(xué)的發(fā)展而誕生的，膜技術(shù)類似于生物細(xì)胞的細(xì)胞膜，對(duì)于膜兩側(cè)的有一些物質(zhì)可以選擇性透過，因此，膜技術(shù)在水處理方面有著客觀的前景。

當(dāng)前的我們的所研究的膜技術(shù)，一般為分離性材料制作而成，制作出來的膜具有一些特殊的物理性質(zhì)，我們所使用的膜有特殊的材料制作而成，在使用的過程中，我們的膜能夠有效的將過濾物質(zhì)中的雜質(zhì)或有害物質(zhì)過濾出來，從而達(dá)到的凈化水資源的目的。膜技術(shù)的相較于傳統(tǒng)的水處理技術(shù)，不必使用酸堿等原料對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行沉降過濾，可以直接將需要處理的水通過膜技術(shù)形成的特殊膜材料，就可以將水資源進(jìn)行處理，具有高效、便捷等優(yōu)點(diǎn)。

2膜集成技術(shù)處理廢水過程的特點(diǎn)

目前工業(yè)廢水處理領(lǐng)域最常用的膜集成技術(shù)是將微濾、超濾膜與納濾、反滲透膜結(jié)合，以滿足各種回收利用目的廢水處理工藝。使用超濾、微濾技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的預(yù)處理工藝，不但可以去除污水中含有的細(xì)菌和懸浮物，對(duì)化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）也有一定的去除效果，其出水品質(zhì)遠(yuǎn)高于三級(jí)出水指標(biāo)，滿足后續(xù)納濾、反滲透膜的進(jìn)水水質(zhì)要求，減緩了對(duì)后續(xù)膜的污染。

相比于常規(guī)廢水處理方法，膜集成技術(shù)處理廢水具有以下明顯優(yōu)勢(shì)：

a）設(shè)備小，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用低；

b）操作環(huán)境優(yōu)良，衛(wèi)生條件符合標(biāo)準(zhǔn)，廢水在密閉的系統(tǒng)中處理，沒有污水滲透與臭味散發(fā)的危險(xiǎn)；

c）處理效率高，凈化污水能力強(qiáng)。有數(shù)據(jù)指出，常規(guī)方法處理廢水的效率不超過70%，而膜集成技術(shù)可達(dá)到90%左右；此外，在色度去除率方面膜技術(shù)也比常規(guī)方法表現(xiàn)更卓越，不存在產(chǎn)生污泥現(xiàn)象，有效節(jié)省二次處理費(fèi)用。因此膜集成技術(shù)被廣泛運(yùn)用于工業(yè)廢水的處理中。

3膜集成技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

3.1印染廢水的處理

紡織印染工業(yè)是中國傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)之一，又是排污大戶，約占全國工業(yè)廢水排放量的35%。印染廢水因排放量大、化學(xué)需氧量（COD）高、色度深、堿性強(qiáng)、成分復(fù)雜等特點(diǎn)而成為廢水治理的難點(diǎn)。超濾和納濾技術(shù)都可用于處理印染廢水，但是超濾對(duì)溶解性物質(zhì)的脫除效果不明顯。

若將超濾、納濾或超濾、反滲透相結(jié)合，將超濾作為預(yù)處理步驟，不僅可減輕對(duì)納濾膜或反滲透膜的污染，同時(shí)可提高污水處理效率，達(dá)到對(duì)污水回收利用的要求。使用超濾、納濾雙膜集成技術(shù)比單一的納濾技術(shù)能獲得了更高的水通量，經(jīng)超濾、納濾雙膜集成技術(shù)處理后的廢水的化學(xué)需氧量（COD）、色度和電導(dǎo)率等指標(biāo)均達(dá)到印染廢水的回用水水質(zhì)要求。

用超濾、反滲透（UF-RO）的膜集成技術(shù)對(duì)印染廢水進(jìn)行深度處理，結(jié)果表明，廢水回收率70%以上，化學(xué)需氧量（COD）去除率和脫鹽率分別可達(dá)90%和97%，可用于印染生產(chǎn)工藝的回用。

3.2造紙廢水的處理

中國是造紙業(yè)大國，造紙業(yè)也是水污染最嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)之一。造紙廢水中含有大量有機(jī)污染物和溶解性膠體等物質(zhì)，直接排放對(duì)環(huán)境將產(chǎn)生重大危害。使用傳統(tǒng)生化法不能對(duì)造紙廢水進(jìn)行深度處理。膜分離法中，微濾膜能截留懸浮物顆粒物、膠體物質(zhì)和高分子有機(jī)化合物，反滲透膜可去除溶解性無機(jī)鹽和溶解性有機(jī)物，使用膜集成技術(shù)可以對(duì)造紙廢水進(jìn)行有效的深度處理。

對(duì)經(jīng)二級(jí)生化處理的造紙廢水進(jìn)一步深度處理的研究，研究絮凝沉淀預(yù)處理和膜集成技術(shù)深度處理廢水的最佳工藝條件。結(jié)果表明，在陽離子聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁鐵的添加量分別為1.5mg/L和150mg/L時(shí)對(duì)廢水進(jìn)行絮凝預(yù)處理，能達(dá)到超濾膜的進(jìn)水要求；

超濾過程的壓力控制在0.04MPa～0.10MPa、膜通量在12L/h～17L/h時(shí)，膜處理效果最優(yōu)；再經(jīng)過納濾和反滲透處理后，廢水電導(dǎo)率降到12μS/cm左右，總?cè)芙庑怨绦挝铮═DS）去除率達(dá)98%左右，化學(xué)需氧量（CODCr）的去除率在90%以上，水質(zhì)的濁度小于0.13NTU，完全達(dá)到生產(chǎn)回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。


3.3含油廢水的處理

含油廢水主要來自石油開采及加工生產(chǎn)、機(jī)械加工、冶煉和餐飲等行業(yè)。如油田和下游煉油廠生產(chǎn)過程廢水，金屬切削加工過程中產(chǎn)生的含油洗滌水等大量含油廢水。這些廢水種類及性質(zhì)非常復(fù)雜，具有很高的CODCr和BOD5，嚴(yán)重危害了人類的健康和生態(tài)環(huán)境，必須進(jìn)行妥善處理。

采用電滲析與超濾、微濾相結(jié)合的膜集成技術(shù)對(duì)含油廢水進(jìn)行了深度處理，經(jīng)過處理后廢水的CODCr總?cè)コ士蛇_(dá)96%，脫鹽率為97%，獲得的處理水在微生物表面活性劑鼠李糖脂的發(fā)酵制備中具有良好應(yīng)用，達(dá)到了將廢水深度處理及資源化回用和清潔生產(chǎn)的目的。

采用膜集成技術(shù)處理乳化油廢水，結(jié)果表明，乳化油廢水經(jīng)過處理后其COD的去除率達(dá)到95%以上，說明該技術(shù)對(duì)處理乳化油廢水具有良好的分離效果；且膜清洗后通量恢復(fù)率都在95%以上，表明該技術(shù)值得推廣應(yīng)用。


3.4重金屬廢水的處理

隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，重金屬廢水大量排放，同時(shí)重金屬易在生物體內(nèi)富集、很難降解的特點(diǎn)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類身體健康造成重大的危害。膜分離技術(shù)對(duì)低濃度重金屬具有較好的分離濃縮作用，不僅能使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，還能回收有價(jià)值的重金屬資源。

開發(fā)了超濾、反滲透、離子交換膜集成技術(shù)系統(tǒng)對(duì)含膠體重金屬（Cu2+）的工業(yè)廢水進(jìn)行深度處理和資源化利用。經(jīng)過處理后水中Cu2+濃度由140.1mg/L降到1.58mg/L，電導(dǎo)率降為5.9μS/cm，濾出液出水水質(zhì)達(dá)到生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn)；而濃縮液經(jīng)回收濃縮系統(tǒng)（RO）后再進(jìn)行萃取，最后通過電解回收獲得銅，實(shí)現(xiàn)廢水資源化。系統(tǒng)經(jīng)過4a運(yùn)行表明，該工藝能實(shí)現(xiàn)含Cu工業(yè)廢水的資源化利用，每年可回收電解銅100t，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

3.5食品廢水的處理

食品行業(yè)產(chǎn)生的廢水量大、成分復(fù)雜、黏度大、色度深等特點(diǎn)，對(duì)環(huán)境的污染較嚴(yán)重。而膜分離技術(shù)因高效、環(huán)保、節(jié)能等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)加工領(lǐng)域。味精生產(chǎn)過程中的廢水中COD、氨氮及SO42-值濃度較高及pH低、處理難度大的特點(diǎn)。

以超濾、反滲透雙膜集成法處理味精廢水，結(jié)果表明：廢水經(jīng)處理后，COD濃度約為10mg/L，氨氮濃度小于50mg/L，SO42-濃度小于100mg/L，水回收率達(dá)80%，且回收的水可再次用于生產(chǎn)過程或鍋爐給水。

4結(jié)語

膜技術(shù)在工業(yè)廢水處理中應(yīng)當(dāng)對(duì)工業(yè)廢水的具體狀態(tài)、組成情況進(jìn)行綜合分析，然后采取有針對(duì)性的措施和解決方法，以爭(zhēng)取達(dá)到最理想的處理效果。另外，在工業(yè)廢水日常處理過程中，單純依靠一種處理技術(shù)或許不能達(dá)到對(duì)有害物質(zhì)最佳的處理效果，可以結(jié)合實(shí)際廢水情況，采用兩種或多種技術(shù)加以結(jié)合的方式，對(duì)廢水進(jìn)行最有效的處理，以有效解決工業(yè)廢水對(duì)人們的生活和環(huán)境造成的困擾。

參考文獻(xiàn)：

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