超滤技术在工业废水处理中的应用

孙建杰天津辰力工程设计有限公司

超滤技术在工业废水处理中的应用

孙建杰
天津辰力工程设计有限公司

文章对超滤技术工作原理及特点进行分析和研究，并在此基础上探讨其在工业废水中的应用，希望为我国工业废水处理提供参考。

超滤技术；工业企业；废水处理；应用

前言

水资源作为一种具有极高价值的资源，与人们生命存在非常密切的联系。随着经济快速发展，社会各领域需水量越来越大。且工业现代化背景下，地下、地上水资源受到了不同程度的污染，加之我国水资源分布不均，在很大程度上加剧了水资源供需矛盾。基于此，超滤技术以其自身压力小、能耗少等优势，在废水处理工作中，取得了非常不错的效果。对此，加强对超滤技术在实践中应用的研究具有非常重要的现实意义，能够帮助更多的人认识该项技术，提高废水处理有效性。

1、超滤技术概述

超滤技术，是指一种能够将溶液进行净化、分离等处理的分离技术，介于微滤与纳滤之间。超滤工作原理：在外力作用下，被分离的溶液以一定流速沿着超滤膜表面流动，溶液中溶剂、低分子量物质会从高压侧透过进入到低压侧，并作为滤液排出。另外，溶液中的高分子物质、胶体微粒等会在过滤过程中被超滤膜截住，从而达到大、小分子分离、浓缩处理目标，图1是超滤工作原理。

图1 超滤膜工作原理

超滤在实践应用中，具有较为明显的优势。如能够从水中分离细菌、大肠杆菌及热源，且能够对特殊溶液进行处理，如血液净化、蛋白质精制等，将液体中的大分子及无机盐有效划分出来，提高液体纯度。同时超滤对外部温湿度要求较低，能够对热敏物质，如果汁等进行分离，且不影响溶液质量。另外，超滤过程中不需要其他力量，通过施加压力即可完成处理目标，非常方便，能够在很大程度上降低成本。

2、超滤技术在废水处理中的应用

近年来，我国国民环保意识逐渐增强，对水资源污染、废水处理等方面给予了较大关注。石油、含重金属等行业都会产生大量废水。

2.1 处理含油废水

含油废水来源范围较广，如钢铁厂冷轧乳化液、金属切削液等。运用超滤技术对含油废水进行处理，能够通过对COD、油的去除，然后采用浓缩液将处理后的油进行回收。如针对油田含油废水来说，可以构建核桃壳过滤器，借助该过滤器进行废水处理，对油的浓度进行控制。另外，还可以运用合金PⅤC中的纤维超滤膜进行处理。另外，针对乳化油来说，可以采用PAN、PAC两种超滤膜对废水进行处理，能够将油份阻隔率控制在95%。

2.2 处理重金属废水

处理重金属废水是一种传统方式和方法，能够进行污染转移，对废水中含有的重金属进行沉淀处理和回收。据相关实践来看，采用烧碱中和，然后进行超滤处理能够提高效果，使其中的Cd、Cu、Zn等离子去除率高达99%[1]。此外，在废水处理过程中，结合实际情况，适当调整孔径，能够实现对pH值的控制，使得Cu2+、Ni2+等重金属离子去除率保持在较高的水平，使得处理后的废水能够回用。

2.3 处理食品废水

食品废水中含有大量有机物，如果采用传统生物法直接处理，无法达到预期效果，且处理成本较高。而利用超滤技术，能够净化废水的同时，回收其中的有用物质。如针对味精废水来说，采用超滤技术对水中含油大量菌体蛋白提取，浓缩液精制成蛋白综合利用。经过处理后的液体中，COD去除率能够达到30%，对SS去除率到达99%，效果非常明显。

2.4 处理造纸废水

目前，针对造纸废水的处理终极目标是能够形成水循环再用。超滤膜技术一起较高的截留率、水通量成为造纸厂废水处理的重要方式。如日本花王造纸公司三岛工厂，在1981年引进超滤技术，处理硫酸盐木浆漂白E段废水，经过处理后的废水中，COD去除率为78.8%，色度去除率为94.5%，超滤之后的水能够与洗涤环节相连，达到废水处理再利用目标。另外，选择合适的超滤膜，还能够处理碱性硫酸麦草浆黑液，并从溶液中截留木质素，以达到良好的废水效果。

2.5 处理纺织染整废水

利用超滤技术对纺织染整废水进行处理，能够确保废水符合国家、地方废水排放标准，且回收其中的有效成分，进行循环使用，在此基础上能够兼顾环保与资源节约双重目标。如借助超滤工艺对燃料废水进行高效处理后，选择丙烯腈——聚氯乙烯超滤膜，能够有效回收其中的燃料。利用该工艺，对于水量的处理能够达到500m3∕d。近年来，国家加大了对工业废水的管理力度，且纺织染整行业环保意识逐渐增强，积极引进超滤技术进行废水处理。如北京环科院在常州市羊毛衫进行试验，对高浓度洗毛废水进行处理，膜面积控制在68㎡，处理水量68m3∕d，为企业带来了更高的经济效益。

2.6 处理循环冷却水

电厂在长时间运行后，水中含有大量杂质，对设备运行产生了消极影响。因此出于环保、节约需求的考虑，需要对循环冷却水进行净化处理。如利用SFP 2600超滤膜，对循环冷却水处理后，出水浊度控制在0.5NTU，能够满足反渗透进水需求[2]。此外，还可以利用HYDRA cap600等其他超滤膜进行处理。在实践应用中，针对不同的废水，要坚持科学、合理原则，不要一味模仿，只有选择针对性超滤膜，才能够确保废水处理效果达到最佳。除了上述废水处理，超滤技术还可以运用于微污染水、污水深度处理等工作当中，实现对污水废水的处理，减少对水资源的过度效果。

结论

根据上文所述，针对当前我国水资源紧张现状，废水处理迫在眉睫。超滤技术作为一项崭新的技术，能够对污水废水进行深层次处理和净化，受到了全社会广泛关注。因此在实践中，相关领域负责人要明确认识到超滤技术的重要性，并立足于废水实际情况及特点，选择合理的超滤膜开展废水处理工作，最大限度上提高废水净化率，并将其中的有用物质截留下来，实现废水回收再利用目标，进一步推广超滤技术在各领域的应用。

[1]刘娜，彭黔荣，杨敏，汪德祥，徐龙泉，曹淑莉.膜分离技术在食品废水处理和生产中的应用[J].食品研究与开发，2014，（03）：114-118.

[2]韩建治，吕淑瑜.超滤膜技术在环保工程水处理中的应用核心构建[J].低碳世界，2016，（11）：17-18.

孙建杰（1986-），女，汉族，天津市人，职务：给排水、环保设计，职称：工程师，学历：大学本科。