膜技术在工业废水处理中的应用研究进展

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1、膜技术在工业废水处理中的应用研究进展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

2、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.Reed研究了用截留相对分子质量

3、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

4、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BO

5、D5与CODCr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

6、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　　

7、造纸废水一般含悬浮物（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

8、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（