膜技术在工业废水处理中的应用研究进展(1) 5页

　　膜技术在工业废水处理中的应用研究进展(1)作为一种新型的分离技术，膜分离技术既能对废水进行有效的净化，又能回收一些有用物质，同时具有节能、无相变、设备简单、操作方便等特点，因此在废水处理中得到了广泛的应用并显示了广阔的发展前景。据估计，2000年膜技术的世界市场规模已达近20亿美元的销售额〔1〕。在废水处理中应用的膜分离过程主要有微滤（mf）、超滤（uf）、纳滤（nf）、反渗透（ro）和电渗析（ed），它们的分离过程及其传质机理见表1〔2〕。　　1含油废水的处理　　含油废水面广量大，钢铁工业的压延、金属切削、研磨，以及石油炼制及管道运输等都产生含油废水，处理含油废水的目的主要是除油同时去除cod及bod.膜分离技术在含油废水处理中的研究与应用相当广泛，主要是采用不同材质的超滤膜和微滤膜来处理。　　唐燕辉等利用自行设计、组装的膜处理装置，考察了多种制膜方法，实验表明用加压制膜法制备的超滤膜（a4膜），分离机械加工排放的含油污水时，可以使codcr从728.64mg/l降至87.8mg/l，含油质量浓度从5000mg/l降至2.5mg/l，脱除率分别达到87.95%和99.95%，分离后排水已达到国家规定的排放标准〔3〕。b.e.reedn研究了用截留相对分子质量为120000、表面荷负电和截留相对分子质量为100000、表面不带电的管式聚亚乙烯氟超滤膜处理含质量分数为0.5%油脂的金属工业废水〔4〕。荷电膜由于高的截留相对分子质量和表面电荷，其平均渗透通量远大于不带电膜。当油脂质量浓度小于50mg/l、总悬浮固体质量浓度小于25mg/l时，荷电膜油脂的平均去除率为97%，而不带电膜为98%.两种膜对总悬浮固体的去除率均接近97%.张国胜采用0.2μm氧化锆膜处理钢铁厂冷轧乳化液废水，通过对膜的选择、操作参数的考察、过程的优化，获得了满意的结果，膜通量100l/（m2.h）时，含油质量浓度从5000mg/l降至10mg/l以下，截留率大于99%，透过液中油质量分数小于0.001%，并且该技术已实现了工业化应用〔5〕。张裕嫒用相转化法制备聚砜-al2o3复合膜，将al2o3微粒填充到聚砜中，并用该复合膜对华北油田北大站外排水砂滤后水样进行了超滤处理，原水的油质量浓度为640mg/l，处理后的油质量浓度小于0.5mg/l，完全符合回注水的要求〔6〕。　　2染料废水的处理　　目前在染料的工业生产过程中，产生大量的高盐度（质量分数大于5%）、高色度（数万至十几万）、高codcr（数万至十几万）的废水。由于该类废水的bod5与codcrn的比值小于0.4，生物降解性差；同时废水中所含的盐将进一步降低废水的生物降解性，所以生化处理前必需对其进行预处理〔7〕。　　杨刚等采用ca卷式纳滤膜进行了二苯乙烯双三嗪型荧光增白染料（nt）水溶液脱盐和浓缩过程的研究。在1.8mpa压力下经纳滤膜处理后，nt染料水溶液中的nacl浓度从1.05mol/l降到0.049mol/l以下，nt浓度从0.14mol/l浓缩到0.25mol/l以上，nt成分的平均截留率达99.8%〔8〕。guohuachen等采用atf50型纳滤膜对香港的印染废水进行处理，两股原水的cod分别为14000mg/l和5430mg/l，经纳滤后，两股废水的cod截留率分别达到95%和80%～85%，出水达到了香港的排放标准〔9〕。刘宗义利用卷式反渗透膜处理腈纶丝洗涤废液，进膜废液中己内酰胺单体质量浓度在2000mg/l以上时，可以使单体含量浓缩10倍以上，截留率达到80%左右，透过液可作为工艺用水，可节约大量新鲜软水，具有显著的经济效益〔10〕。郭明远等自制了醋酸纤维素纳滤膜，研究了该纳滤膜对活性艳红、x-3b水溶液的分离性能，结果表明，ca纳滤膜可用于活性染料印染废水的处理和染料回收〔11〕。　　3造纸废水处理　　造纸废水一般含悬浮物（n包括无机和有机的）较多，为避免废水污物堵塞薄膜，减少清洗难度和频率，不宜直接用一段膜分离法，最好在膜分离前进行絮凝和常规过滤等预处理。目前对造纸废水的膜分离法的研究已取得实质性进展，并已开始进入工业化阶段。除抄纸废水（白水）用气浮法即可处理外，膜分离法几乎适用于处理所有的制浆造纸废水（如机械浆废水、硫酸盐浆漂白碱性废水、涂布废水、亚硫酸盐废液等），特别对漂白废水的毒性、色度和悬浮物的去除有明显效果。　　薛建军等研究用mae（membrane-assistedelectrolysis）单阳膜技术控制造纸黑液的污染。研究表明，mae单阳膜技术不但能回收有用的化学品，还可将黑液的codcr从112000mg/l降到2000mg/l左右，具有明显的控制效果〔12〕。f.zhang进行了草浆ceh漂白废水的超滤处理研究，选用透过相对分子质量分别为3000（a）、10000（b）、30000（c）、60000（d）4种平板ps膜（单膜有效面积0.33cm2，操作压力0.3mpa）进行对比研究，结果表明，a、c膜具有较显著的分离效果和膜通量〔13〕。分别以c、a膜为一、二级联合处理ceh漂白废水，膜通量为16.6l/（m2.h），bod5去除率为66.0%，codcr去除率为85.1%，toc去除率为71.6%.黄水前等提出，采用ph范围为1~14的高耐酸碱无机膜处理碱性造纸黑液，不需调整控制ph〔14〕。利用不同孔径的高耐碱无机分离膜可回收纤维素、胶体sio2、木质素（相对分子质量为1000~12000，分子大小为2.4~4.0nm）和还原糖（相对分子质量约为200～400，分子大小为1~2nnm）等，最终透过液主要含氢氧化钠，质量分数调整到10%~12%即可回收用于蒸煮制浆，实现造纸工业废水的闭路循环。　　4、重金属的废水处理　　在工业废水中重金属废水占有相当大的比例，如电镀、冶金、化工、电子、矿山等许多工业过程中都会产生含镍、铬、铜、铅、镉等金属离子的废水，利用膜技术不仅可以使得废水达标排放，而且可以回收有用物质。　　许振良等利用3种单皮层聚醚酰亚胺（pei）中空纤维超滤膜，对水溶液中重金属离子（镉和铅，质量浓度均为100mg/l）的脱除进行了胶束强化超滤研究〔15〕。在胶束强化超滤（meuf）过程中，测定了流速、操作压力、表面活性剂（十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠）与浓度对超滤膜分离重金属离子性能的影响，结果表明，镉和铅的截留率可达99.0%以上，渗透通量可达1.83×10-10m3/（m2.s.pa）同时，对聚电解质（羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸钠）在meuf中的应用也进行了研究。r.j.lahiere等报道了采用陶瓷膜处理废水中的重金属离子，方法是用碱中和使之形成氢氧化物沉淀，通过0.8μm和1.4μm两种孔径膜的两级过滤，使重金属氢氧化物质量分数从0.012%下降到0.0002%以下，并把悬浮液浓缩至15%～20%〔16〕。x.chai采用ro膜对含铜废水进行研究，当进水铜质量浓度340mg/l时，透过液中铜质量浓度小于4mg/l，去除率接近99%〔17〕。共2页:1[2]下一页论文出处(作者):