膜處理制漿黑液廢水研究

江蘇凱米膜科技股份有限公司 南京 210049

摘要 制漿污水是我國現今造紙企業生產過程中不可忽視的一項問題，如果沒有對其進行良好的處理，往往會對環境造成難以預計的影響。在本文中，將就膜處理制漿黑液廢水處理技術進行一定的研究。

關鍵詞：膜處理；制漿黑液廢水

1 引言

近年來，我國人民的環保意識得到了較大的提升，對于造紙企業生產過程中所出現的廢水來說，由于對于環境具有著較大影響而受到了人們的更多關注。目前，我國已經開始了以膜為方式的制漿污水處理工作，并通過液膜分離技術的發展為我們制漿黑液處理提供了新的選擇。

2 液膜分離技術概述

對于液膜技術來說，其是上世紀60年代中期由美國所提出的一種分離方式，具有著分離有效、快速以及節能的優點，并陸續在石油化工、環保以及冶金等行業得到了較大規模的應用。其通過對SAA的使用，通過其所具有的獨特雙親分子特性實現分離。而對其所具有的乳狀液膜體系來說，則由膜溶劑、SAA、添加劑以及載體等構成，在分離過程中主要包括有液膜的形成、被分離物通過液膜的傳質以及后續的破乳等環節。如果待處理液為水相，則需要在SAA作用下首先對W/O乳液進行制成，并將其分散到需要處理的水相之中，并形成W/O三相體系。待處理液中需分離出的溶質，通過在液膜中發生的傳質過程不斷地轉移到內相中，并在內相富集，然后通過靜置實現被處理液和乳液的分離，再通過破乳實現內相和液膜的分離，，進而對連續相同溶質實現分離。

3 分離制乳工藝研究

對于該項工藝的研究來說，所涉及到的因素相對較多，研究過程也相對復雜，主要因素主要有油內比、內水相濃度、乳水比、轉速以及分離時間等等。

表面活性劑方面，其根據表面活性劑種類所具有的差異而需要對用量進行制定：如果用量過小，就會使所制成的乳液膜具有著不穩定的特點，在后續的傳質過程中存在著一定的難度；如果用量過大，又會因為液膜厚度過大而使其分離效率得不到保證。對此就需要能夠根據實際情況對用量進行適當的制定。

油內比方面，則是內水相同油相間在體積上的比值，對于該值來說，其大小對成乳的質量產生影響，無論是過大還是過小都不能夠滿足經濟以及傳質方面的要求：如果該值較小，液膜質量則會相對不穩定、非常容易出現破裂現象；而如果油內比較大，液膜厚度則會增加，并因此使傳質速率得到降低。此外，內水相濃度也是一個非常關鍵的因素，將直接對污水黑液處理所具有的能力以及經過處理后廢水所具有的質量產生影響。

制乳轉速以及時間方面，也是對最終成乳質量具有較大影響的一項因素，如果該時間過短，則可能使成乳出現不完全的情況，而如果時間過長，對于處理成本來說也是一種增加。而對于轉速來說，轉速低就會使乳液顆粒出現增大的現象，而轉速高則會使乳液顆粒減少，并因此對后續傳質產生較大的影響。

在實際實現制漿黑液的液膜分離中，分離時間將對整個分離過程的效率具有直接的影響，如果時間較短，則可能使制漿黑液同乳液間由于接觸不夠充分而得不到完全的反應，所獲得處理效果也較低；而如果混合時間過長，則又可能因為乳液破損大而使效率下降。可以說，分離轉速與分離時間都是整個傳質過程中需要我們能夠嚴格控制的兩項因素，需要根據污水量以及濃度對其適當的制定。

4 破乳工程研究

當液膜完成傳質之后，在經過一定時間的靜置分離后位于上層的乳液就會破乳，而下層澄清液則可以得到排放。目前，在乳液破乳方面主要有三種方式，即物理破乳法、生物破乳法以及化學破乳法。目前，物理破乳法是現今制漿黑液處理過程中應用較多的一種方式。其是通過電場的作用將污水中所具有的水滴進行聚結，在電場作用下使其中極化水分子具有了較多的碰撞以及聚結機會，并在不斷的結合之后形成最終的大水滴，最終靠油水相對密度差內水相便沉降排出。在該種方式實際應用過程中，主要具有著以下幾個影響因素：首先，是乳液自身性質影響，即條件自身所具有的限制，如制乳轉速、時間以及對于活性劑的用量等；其次，是電壓影響。如果該電壓值較大，則會使破乳時間變短，但是對于實際操作來說，50至100V電壓即能夠滿足要求；再次，是溫度影響。當環境溫度提升時，油相黏度則會隨之下降，并因此使微滴沉降的速度逐漸加快。同時，乳液所具有的體積也會逐漸加大，對膜的破裂起到了一定的促進作用；最后，則是放置時間的影響。一般來說，對于新處理的乳液來說，其同經過一段時間放置之后的乳液相比更容易破乳，之所以出現這種情況，則是因為乳液在放置一段時間后黏度會出現增大的情況，并在粘稠的情況下不利于破乳。

5 稀型乳狀液膜的應用

溶脹現象是我們開展液膜分離過程中所產生的一種不可避免的副作用情況，尤其是對于制漿黑液來說，溶脹情況的出現對實際分離效率可以說產生了一種阻礙、降低的作用。對于溶脹現象來說，其是指外相水透過膜相進入內相從而使液膜體積脹大的現象，一般分為夾帶溶脹以及滲透溶脹這兩種情況。可以說，無論是哪一種溶脹情況，都會對分離效率產生負面影響。為了能夠對該類問題進行較好的解決，人們在一定研究之后提出了稀型乳狀液膜概念，其通過表面具有較低濃度活性劑、低于膠團濃度1/5乳液的應用實現液膜分離。除了具有普通液膜分離的特點之外，其還具有著以下特點：首先，其在活性劑用量方面要少，這種特點的存在，則能夠在有限的時間內在遷移之后具有更小的溶脹，對于后續電破乳環節的開展具有著較為積極的意義；其次，油內比大。這種特點的存在，就會使其具有著黏度低、流動性好以及密度更小的特征，更利于工業實際連續化處理方式的運行，且在油膜相損失方面也較小，制漿黑液在處理過后也更為純凈，不會造成二次污染。

6 結束語

在上文中，我們對膜處理制漿黑液廢水處理技術進行了一定的研究，可以說，我國現今在膜處理制漿黑液工作中，已經獲得了較大的進展。而在今后相關技術的研究中，還需要在現有基礎上對更易于企業生產的表面活性劑以及稀型乳狀液膜的處理效果進行研究，以此便于我們更好的對制漿黑液進行處理。

參考文獻：

[1]洪衛，劉勃，蘇穎，季華東，莊會棟，李曉寧.制漿造紙廢水深度處理技術解析[J].中華紙業.2009（07）：99-100.

[2]鐘樹明，王丹丹，戴永立.中國制漿造紙行業污染排放現狀及其環境政策研究[J].污染防治技術.2008（04）：54-56.