高盐有机废水处理现状及应用.doc

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1、高盐有机废水处理现状及应用摘要：随着工业的快速发展，高盐有机废水的排放量越来越大，高盐分和高有机含量可能会造成土壤的盐渍化、水体富营养化、地下水污染，增加了人们安全生活造成了隐患。根据文献资料，从高盐有机废水的处理技术着手，介绍了膜分离技术、热法技术及其耦合技术的研究现状，提出针对膜分离技术中膜材料、膜表面改性进行，解决热法过程有机物溢出的问题，缩短热法技术的工艺流程及降低能源的消耗，简化耦合技术的操作及维护，最后针对前端研究技术的工业化应用提出了建议。关键词：高盐有机废水；膜分离技术；热法技术；耦合技术；工业化应用高盐有机废水是指总含盐量大于1%的废水，主要来源为石油化工、煤化工、医药、印染

2、等生产过程以及其他废水处理过程如电渗析（ED）、纳滤膜（NF）、反渗透（RO）等产生的高盐废水。此类废水除了含有大量K+、Na+、Ca+、SO42-、Cl-、CO32-等游离态无机离子外，通常还含有大量的有机组分，如多环芳烃化合物、卤代烃化合物、酚和甲醛类化合物等，废水成分复杂、有毒性、有异味、色度大，可生化性差[1]。若不加以妥善处理，排放废水将严重破坏土壤生态毒害农作物；污染河流和地下水资源，造成饮用水安全隐患。目前，高盐有机废水主要处理技术为膜处理技术、热法处理技术及其耦合技术。1膜分离技术5学海无涯高盐有机废水处理现状及应用摘要：随着工业的快速发展，高盐有机废水的排放量越来越大，高盐分

3、和高有机含量可能会造成土壤的盐渍化、水体富营养化、地下水污染，增加了人们安全生活造成了隐患。根据文献资料，从高盐有机废水的处理技术着手，介绍了膜分离技术、热法技术及其耦合技术的研究现状，提出针对膜分离技术中膜材料、膜表面改性进行，解决热法过程有机物溢出的问题，缩短热法技术的工艺流程及降低能源的消耗，简化耦合技术的操作及维护，最后针对前端研究技术的工业化应用提出了建议。关键词：高盐有机废水；膜分离技术；热法技术；耦合技术；工业化应用高盐有机废水是指总含盐量大于1%的废水，主要来源为石油化工、煤化工、医药、印染等生产过程以及其他废水处理过程如电渗析（ED）、纳滤膜（NF）、反渗透（RO）等产生的高

4、盐废水。此类废水除了含有大量K+、Na+、Ca+、SO42-、Cl-、CO32-等游离态无机离子外，通常还含有大量的有机组分，如多环芳烃化合物、卤代烃化合物、酚和甲醛类化合物等，废水成分复杂、有毒性、有异味、色度大，可生化性差[1]。若不加以妥善处理，排放废水将严重破坏土壤生态毒害农作物；污染河流和地下水资源，造成饮用水安全隐患。目前，高盐有机废水主要处理技术为膜处理技术、热法处理技术及其耦合技术。1膜分离技术5学海无涯膜分离技术主要是靠膜的选择透过性，分离水中的离子及有机物，从而得到清洁的淡水和浓缩的盐水。膜和其他纳米多孔材料被认为是解决全球缺水问题的关键技术[2]。随着工业现代化生产的快速

5、发展，常规膜材料难以应对高温、高压以及耐腐蚀的问题。因此，针对废水特点及工艺条件，制备具有高效耐用的膜是膜分离技术的关键。根据材料类型，可将膜分为无机膜和有机膜，无机膜主要为陶瓷膜，有机膜主要是由高分子聚合物制成。1.1无机膜处理技术。无机膜是在其结构中含有金属、氧化物或元素碳的膜，目前广泛应用于水处理和海水淡化的膜是氧化铝、二氧化钛、氧化锆和碳膜[3-4]。无机膜的主要特点为抗污染能力强，化学稳定性好，机械强度大。金属、金属氧化物形成的膜表面致密，亲水性好，不利于有机物的吸附，是无机膜抗污染能力强的主要因素。ZHONG等人[5]通过控制陶瓷膜表面的粗糙度，探究了不同陶瓷膜的表面粗糙度对含油污

6、水的处理效果，结果表明光滑的膜表面可减少在含油污水处理过程中的膜污染情况。同样，在TiO2复合陶瓷膜中，TiO2薄层增加了陶瓷膜表面羟基，从而增强了膜的亲水性，以防止油滴粘附在其上，亲水膜孔具有高的毛细管排斥力以防止油滴传输，因此阻碍表面吸附并减少膜污染倾向[6]。除了抗污染之外，膜表面的亲水性还可增加膜分离过程中的截留率与通量。截留率与通量通常是此消彼长的关系，截留率越高，膜孔越容易堵塞，水的通量就越低，所需要的推动力就越大。CHANG等人[7]通过原位沉淀法进行纳米TiO2涂层，使纳米粒子均匀分布在氧化铝MF膜表面，增加膜表面的羟基。同时，HU等人[8]通过真空转移法用GO（氧化石墨烯）改

7、性氧化铝膜，将GO涂层附着在氧化铝膜孔表面上，改变表面亲水性和电荷，以此使水加速穿过膜孔，实现了667L/(m2•h•bar)的高通量，油的截留率为98.7%。EBRAHIMI等人[9]研究了多种陶瓷膜组合工艺的预处理装置，包括不对称多层Al2O3和TiO2的陶瓷MF（微滤）膜，UF（超滤）膜和NF（纳滤）膜，处理TOC为292mg/L、油含量为2.6mg/L的产出水（与石油和天然气生产勘探相关的