谈膜分离技术的现状及其在染料化工中的应用

陈浩兵 （浙江龙盛集团股份有限公司，浙江 绍兴 312368）

汪建 潘洪良 （上海科华染料工业有限公司，上海 201108）

膜技术是一种新型的分离技术，有着绿色清洁生产技术的美名。在对于染料的纯化以及浓缩上有着极其优秀的技术水平，远胜于传统盐析效率。在对于染料废水的处理方面也有着独特的优势。染料业的水污染问题一直是遏制其发展的阻碍之一，也是环保业的重点难题。膜分离技术的出现，可实现更为绿色有效的分离，减少废水中盐分含量和不易降解物浓度，大大减轻了处理难度。基于此，本文将重点分析膜分离在染料生产与废水处理方面的应用，以期此技术为获得更为高质量的染料和减少水污染、保护环境尽一份力。

1 膜分离技术及其现状

所谓膜分离技术便是采用特别选择透过性质的膜，在推动力的作用下实现物质分离的一类技术，可用于混合成分之间分开或者提纯某组分，浓缩某组分。常用的推动力有膜两边的电位差、压差、浓度差等。采用压差的主要有四种技术：一是反渗透，即是膜的另一侧放置比水溶液更高渗透压的液体，使水溶液中杂质从半透膜反渗透至另一侧，此法在目前十分先进节能，且应用广泛；二是超滤，即利用筛分原理与超滤膜，使混合组分中大分子无法透出，小分子顺利透出成超滤液，实现小大分子分离目的；三是纳滤，即利用纳米级孔隙滤膜进行分离，截取分子量效果处于前两种方法之间，但因其膜携带电荷，对氨基酸、肽段类物质分离有独特优势；四是微滤，也是利用筛分原理，半透膜孔隙为微孔且大小固定，以保证精确，多进行水处理，除去其中微生物等物质。膜分离技术由于其操作流程简便，耗能低，分离温和，无污染，分离效率高等优势而得以广泛应用。

2 膜分离于染料提纯的应用

在染料业内原染料的含盐水平几乎可达到十分之四以上，且其中掺杂的杂质物非常之多，极容易导致染色效果差，着色低，色差大等，这些将使得染布质量大受影响。因此引入优秀的工艺技术，尽可能地提纯染料，去除杂质，可极大提升染料质量与染色效果。膜分离技术的工艺整体温和，无再次污染，分离效果很高，耗能低，因此在提纯染料方面不失为一种理想优选的技术手段。目前的主要应用面是对于粗制染料的去盐、浓缩等，以及渐渐延伸用于制作酸性与活性染料。在膜技术广泛应用之前，工业染料去盐主要利用盐析以沉淀，再过滤溶解等以分离，此法需盐量大，回收盐率却极低，且这些无法回收的盐类污染水质，染料也会流失一部分，且新混入很多无机盐类。现改用膜分离之后，利用选择性透过膜，在推动力作用以进行分离，效率大大增加，且污染极大降低。对水溶性高染料，目前常采用纳滤法实现分离，由于此孔径的膜材料，截留值恰恰涵盖大部分染料分子，且对小分子透过率极高，脱盐水平甚至可达八成以上，染料损失小于千分之一；一般在工艺顺序上，先是膜分离恒容除盐，然后膜分离去水分子浓缩。在对于水溶性低的染料，一般则用超滤法实现分离。膜分离是常温分离，且无化学反应，因此染料的性能得到极大保存，且分离膜另一侧的混合液亦可回收其中组分。在处理染料之后的污水处理环节，因为膜分离技术使染料流失率大大降低，且盐分含量也极低，所以处理难度和压力也极大的减轻。总之，在对于染料提纯方面，膜分离有广阔应用前景及优势。

3 膜分离于染料化工污水处理的应用

在目前已构建完成的染料污水处理机构中，能符合处理标准的设施不足25%，废水处理的不到位加速了水污染的恶化程度，因此解决废水处理效率与效果迫在眉睫。现在已有技术尝试使用膜分离进行废水处理，主要的对象是盐分高、难以生物降解的染料废水，流程是对于废水提取，实现染料回收。一般都是多种技术混合联用的，膜分离技术只是其中的关键步骤，可以减少染料的流失浪费，减轻其他步骤的处理压力。因为有些废水偏酸性或者碱性、高温等，所以在经过膜分离时要先进行预处理，中和PH值以及粗过滤、降温等，以避免对半透膜的损害，降低其使用寿命和回收效率。废水由于杂质较多，所以处理起来需考虑的因素较多，步骤复杂，需合理设计以实现最大化的处理效果。膜技术加入染料污水处理的技术现已在部分地区试点，相信会逐步展开进一步的研究。

4 结语

本文分析了膜分离技术用于染料的纯化浓缩工艺技术，可知采用这种技术可以获得更为高质量的染料。另外由于其可进一步回收废液中的染料分子和盐分，故在染料的废水处理上有也有着巨大潜力。但染料化工的废水成分复杂，处理步骤繁杂，一直是废水处理的难题之一。因此设计合理的处理步骤，有效结合膜分离技术，有待进一步的进步。

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