浅谈膜分离技术及其在工业水处理中的应用

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1、浅谈膜分离技术及其在工业水处理中的应用张榕1（1.北方重工集团有限公司辽宁沈阳110141）摘要：随着膜技术深入硏究及制膜工艺的不断改善，膜分离技术在工业废水处理中发挥着越来越重要的作用。木文首先对膜分离技术的优点进行分析，之后对膜分离技术的研究新进展进行阐述，最后对膜分离技术在工业水处理中的应用情况进行了系统描述。关键词：膜分离技术；工业废水膜分离技术是当前促进和保证社会可持续发展的关健技术之一，也是近年来发展起来的一项高新技术。膜分离技术是依据混合物的物理性质或化学性质的不同采用过筛的方法进行物质分离，借助经过特殊殊制造的有选择透过性的薄膜，通

2、过外力的推动，对混合物进行分离、提纯、浓缩，是一种新型的分离技术。物质进入膜的速度受到多方面的影响，即进入膜的速度、进入膜表面扩散到膜的龙眼及另一面的速度，也就是扩散速度；物质溶解速度是由被分离于膜材料二侧物质的化学性质决定的，其扩散速度不仅与化学性质有关，还和物质分子量的大小有关，分子量越小，其运动速度越大，通过膜所需的时间越短，如果混合物内各组分通过膜的速度相差越大，它的分离效率就越高。1.膜分离技术的优点因为膜技术具有节能、分离效率高、操作方便、设备简单等优点，在进行工业废水处理时己经起着越来越重要的作用，也是21世纪最有发展潜力的水处理高新

3、技术之一。和传统的其它水处理技术相比，膜分离技术具有明显的优势,主要体现在以下几个方面：1.1膜分离过程中能耗低和蒸憾、蒸发、吸收、萃取、吸附等分离过程相比，膜分离过程大多数都不产牛相变，这样就不会产牛相变过程的能耗；此外通常膜分离过程都是在低温或室温条件下进行，这样被分离物的冷却或加热的能量损耗很少。反渗透法是典型的膜分离法，取40%水回收率，其与其它分离法的能耗情况比较如：反应透、溶液萃取、冷冻的消耗的动力(KW.h/m)分别为3.5、25.6.9.3,消耗的热组(KJ/m)分别为16911、92048、33472。1.2膜分离效率高膜分离技术

4、可以对纳米级(nm)的物质进行分离，而絮凝、沉淀、混凝等以重力为机理的分离技术分离的物质最小极限是微米级(μm)o所以采用膜分离技术可以有效地去除水中的色度、嗅味、消除副产物前体和病毒、细菌及其它有机物等微生物，能够使处理后的水质明显优于其它水处理方法。1.3膜分离过程操作简单由于膜分离设备在常温条件下工作，并且自身没有运动部件，所以维护方便，工作可靠度高,操作过程也十分简单。根据水质的质量要求进行膜的选择，可以提供可靠稳定的水质，经处理后的水质与原水水质无关，与运行环境也无关。1.4其它优点膜处理技术用药少，和传统的水处理技术相比，该技术不

5、投加或者投入很少的药剂，这样从根源上避免了因加入化学药剂出现的二次污染污染问题；膜处理设备占地面积小，分离效率高，设备比较小，通常可以直接插入现有的生产工艺流程中，不用对生产线进行大的改变；膜分离技术便于实现自动化，因为膜技术是借助压力为推动力，故易于实现自动化控制。2.膜分离技术的研究现状随着膜分离技术在工业废水处理中的广泛应用，膜分离技术也取得了很大的研究进展，具有代表的膜分离技术最新研究进展主要有电渗析、反渗透、超滤、纳滤、微滤、膜蒸憾等。下面分别进行简要介绍：电渗析是以直流电为驱动力的物质分离过程，借助阴阳离子的交换膜对水溶液内阴阳离子的选

6、择性透过，使一侧水体内的离子经过膜渗透到另一侧水体中；反渗透技术是以压力为驱动力,借助反渗透膜只可以透过水但不能透过溶质的选择透过性，从含有有机物、无机物和微生物的水体内，分离提取纯水的物质分离过程；超滤以压力为驱动力，借助不同孔径的超滤膜对液体进行物质物理分离的筛分过程；纳滤是以水压为推动力，它是介于超滤和反渗透之间，近几年发展较快的一项膜技术；微滤的孔径范围通常为0.1・75μm,介于超滤和常规过程之间，它是一种精密的过滤技术;膜蒸镭过程是蒸发过程与膜技术相结合的新型分离技术，膜的侧直接或间接地和冷的水溶液接触，另一侧和热的待处理水溶液进

7、行直接接触，热--侧的水溶液内的水在膜表面产生气化后，气态经过膜孔渗透到冷一侧，同时液相的水溶液被多孔疏膜阻挡在热侧，这样就进行了气相水分离。3膜分离技术在工业水处理中的应用3.1在冶金与电镀工业废水处理中的应用工业废水中很大一部分来自于冶金和电镀废水，电镀和冶金工业废水中含有较多的铜、鎳、镉、铅等金属离子，采用膜技术不仅能使废水达标排放，还可冋收有用的物质。X.Chai采用RO膜技术对含铜废水进行试验，效率为99%,铜浓度从340mg/L下降至4mg/L以下。李思芽等采用液膜技术处理含Cr(VI)高浓度(1500*10-6)废水，经二级处理后含C

8、r(VI)小于0.5*10-6,达到污水排放标准。梁淑萍等研究了膜技术处理含铅废水，阐述了在以P507-煤油-LMS-2-