試析超濾在廢水中的應用和改進

梁斌 劉亞芹

（杭州聯強環境工程技術有限公司 浙江杭州 310000）

試析超濾在廢水中的應用和改進

梁斌 劉亞芹

（杭州聯強環境工程技術有限公司 浙江杭州 310000）

超濾作為一種新型廢水處理技術，因其具有操作簡單、節約能源、處理效率高等一系列優點，在制革廢水、印染廢水、造紙廢水、石化含油廢水以及重金屬廢水的處理中被廣泛應用。本文對超濾技術的工作原理、超濾膜的種類以及超濾技術在各種類型廢水處理中的應用和改進等問題作了詳細的分析和系統的闡述。

超濾技術；廢水處理；原理；應用；改進

水是人類賴以生存的生命之源。隨著國家經濟的快速發展，人民生活水平的不斷提高，人口數量也在不斷增長，人們對于水的需求量也在不斷地加大。而現今正面臨水資源分布不平衡、地表水資源匱乏以及水資源嚴重污染的問題，造成了水資源的供求更加緊張，在這種情況下，人們越來越開始重視水資源的處理回收問題。廢水的處理，能使被污染的水資源能夠被重新回收利用，大大緩解了水資源緊張問題[1]。

1 超濾技術的工作原理

超濾技術就是簡單的物理篩分過濾過程，根據廢水中污染物的孔徑大小，以超濾膜為介質，膜兩側產生的壓力差作為動力來進行過濾。在過濾過程中，小分子物質水、無機鹽以及無機物等能夠通過超濾膜，而大分子物質蛋白質、有機物、微生物、懸浮物等不能通過超濾膜，通過這一過濾過程，實現廢水的分離、處理凈化。在過濾中，能夠進行過濾的分子直徑范圍是0.002μm～ 0.1μm，而被分離出的分子的直徑范圍是0.005μm～10μm，膜兩側的壓力差通常為0.1MP～0.5MP。超濾過濾技術對大、小分子的分離主要是依靠超濾膜來實現的，超濾膜的孔徑大小，直接決定著過濾的分離程度[2]。

2 超濾膜的種類

超濾技術主要是通過超濾膜來實現的，超濾膜根據膜材料的不同主要分為兩大種，一種是有機膜，另一種是無機膜。有機膜主要是采用材料轉化的方法來得到的，例如對聚偏二氟乙烯、纖維素、聚脂肪酰胺等材料進行轉化來得到的。無機膜主要有氧化鋁膜、二氧化硫膜、不銹鋼膜、氧化鋯膜、鉑合金膜以及多孔負載膜等，無機膜較有機膜相比具有強度大、化學性能好、耐高溫以及分離效率高的優點，一直被廣泛使用。

3 超濾技術在各種類型廢水處理中的應用和改進

3.1 超濾技術在印染廢水處理中的應用和改進

在印染紡織工業中，會產生大量的乳化紡絲油劑。對其處理研究表明，可使用膜兩側壓力差為0.1MP，進行超濾膜處理，當達到密度為100mg/L時，可進行廢水的直接排放。分離污水中的所含的剩余染料可經干燥后進行回收再利用，能夠大大節約印染企業的成本，提高經濟效益。但在分離過程中要注意定期、定時對超濾膜進行沖洗。因為超濾膜上遺留下來的分子物質會逐漸積累，使得膜表面的溶質的濃度在積累過程中逐漸高于廢水溶液的濃度，形成濃度差，該濃度差會造成超濾的濃差極化，會使得膜表面的溶質在壓力作用下，不斷進行下滲，造成廢水處理不合標準。因此，在實際的超濾膜廢水處理過程中，應強化工作人員的超濾膜沖洗意識，設立反沖洗系統，及時對超濾膜進行清理工作。

再者，利用超濾技術可以對印染廢水進行還原處理，主要是通過使用3.6m2的外壓管超濾器來實現的。在廢水還原處理中，要求廢液溫度為40℃～55℃，設置進口壓力220 kP～240 kP，充足的處理時間之后，燃料的回收率能夠達到95%～97%，能夠做到廢水處理物質的充分回收利用，能夠為企業節約大量成本[3]。

3.2 超濾在造紙廢水處理中的應用和改進

造紙廠進行廢水處理主要是為了造紙水資源的循環利用以及造紙化學物質的回收利用。超濾膜技術的使用，能夠從根本上實現造紙廠的這一目標。例如，利用超濾膜技術進行硫酸鹽漂白中CEH的三段廢水處理。在實際的處理過程中，利用PES200超濾膜進行處理，并控制其分子截留量為20000，以此來對造紙廢水進行處理。將溶液溫度控制在30攝氏度，膜兩側壓力差為0.3MP，廢液水流量控制在98%，經過超濾膜處理后，C階段的截留率達到61%，B階段的截留率達到22%，能夠很好的實現造紙廠硫酸鹽漂白廢水的處理工作。但在實際的處理過程中，仍然要注意廢水的通量問題，及時對超濾膜進行沖洗，以保證超濾膜對處理工作的作用。

3.3 超濾在石化含油廢水處理中的應用

在石油化工企業中，會產生大量的含芳烴和石蠟油的廢水，部分石油化工企業使用氧化鋁膜來進行廢水中物質的處理。基本方法是膜的孔徑采用0.2μm～0.8μm，通過對廢水加入鹽酸和氧化鐵使其獲得較大的膜通量，控制膜面廢液流速為4.6m/s，并采用自動反沖洗膜系統，每隔一段時間進行膜面、膜管的清洗和處理工作，可以有效地實現石化含油廢水的處理工作。并且超濾膜技術處理石化含油廢水較以往傳統的廢水處理方式相比，具有操作簡單、省時省力的優點，在以后的石化含油廢水處理中將會得到更為廣泛的運用[4]。

3.4 超濾在重金屬廢水處理中的應用和改進

在含有重金屬的廢水處理中，強電解質超濾技術起到了很大的作用。其具體工作原理是水溶性強電解質將重金屬離子進行絡合，并采用孔徑相對較小的膜進行重金屬離子絡合物的截留，以此實現重金屬離子的高度濃縮，達到回收利用和排放的相關標準。再者，通過操作條件改變，實現重金屬離子與強電解質的解離，獲取高濃度的重金屬離子廢液，奠定重金屬回收的基礎，最后進行強電解質的過濾再利用工作。在對含有重金屬的廢水進行處理的過程中，應采用聚乙烯亞胺對重金屬廢水中汞離子和鎘離子進行絡合，將溶液的pH值控制在4～6。采用聚丙烯酸鈉鹽對重金屬廢水中鋅離子和鎳離子進行絡合，根據廢水中各離子在不同pH值中的沉降，將其從廢水中分離出來。超濾技術可以實現重金屬的回收再利用工作，例如電鍍廢液中含有的銅、鋅、鉑、鎘、鎳等，通過加入氫氧化鈉進行廢液的超濾處理，能夠從處理后的溶液中，分離重金屬，可以達到銅、鋅、鎘99%的回收率和鉑、鎳90%的回收率，達到重金屬回收利用的目的。

在重金屬廢水處理中，強電解質的絡合起到了重要的作用，能夠最大程度的實現水資源的回收利用。但在實際廢水處理過

程中，仍然存在一定的問題，例如強電解質的絡合力太強會造成解絡合出現一定得困難，強電解質的用量過大會影響重金屬廢水的濃縮程度；再如強電解質的回收利用純度不高，對強電解質的循環利用產生一定的影響。因此，在實際的超濾技術創新過程中，應不斷開發新型絡合電解質，實現廢水處理企業的效益最大化[5]。

4 結語

超濾技術應其具有的諸多優點，被廣泛應用在廢水處理中。隨著超濾處理技術的不斷創新，超濾膜種類的不斷增加，超濾所用設備的不斷創新，超濾技術將會繼續完善對廢水的處理工作，超濾技術的應用領域也將會得到進一步的擴展，造福于人類。

[1]段學華,何立紅.超濾技術在廢水處理中的應用[J].環境科技, 2010,S1:36-39.

[2]周子琛.探析廢水處理中膜分離技術的應用 [J].環境與生活, 2014,06:86.

[3]張亞斌.幾種膜技術在廢水處理方面的應用研究分析[J].電力學報,2013,02:177-180.

3.2 沉淀后的上層清液進入高效膜處理裝置，下層沉淀廢水先進入污泥濃縮池之后被打入板框壓濾機內，經板框壓濾后的壓濾液進入反應池進行循環過濾，而濾渣則為高純度的鉻渣，干化后回收利用；

3.3 將膜裝置與氣浮技術相疊加，通過曝氣作用，使Cr3+更容易析出，而膜過濾所得的濾液為主要含有亞硫酸氫鈉的清水，由于含鉻量已優于國家《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006）標準中鉻含量的規定：鉻（六價）含量不得超過0.05mg／L，因此可工藝回用：作為電鍍沖洗工藝用水回用，相當于傳統的槽邊處理技術，可優化廢水處理效果縮短處理時間，減少處理費用；作為酸堿沖洗水，可防止硫酸鈉的富集，從而保證處理工藝的完整性、可靠性。

此工藝已在河南多家企業應用，當地環保部門及企業的連續兩年的跟蹤說明其運行可靠，部分檢測結果如下：

4 結語

隨著全球可持續發展戰略的實施和工業綠色化生產進程的加快，循環經濟和綠色生產技術越來越受到人們關注，電鍍含鉻廢水已進入綜合防治、回收利用與總量控制階段。含鉻廢水治理將從治本開始，防治結合，采用綜合防治技術，避免二次污染，向多回收、多利用，變廢為寶發展。含鉻廢水高效膜處理新技術作為含鉻廢水處理技術的一種新選擇，具有其他處理方法無可比擬的優點，不僅可實現水的回用還可實現鉻渣的回收，具有良好的經濟效益及社會效益，其應用具有跨時代的意義。

參考文獻

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