膜技术在化工污水处理中的应用

陈贵芳　余璟

摘 要：水是万物之源，社会发展离不开水资源，日常生活离不开水资源。但是许多国家为了发展经济牺牲了环境，大量的工业废水排入河流导致水资源严重污染。随着社会的发展，人们意识到保护环境、治理水污染的重要性，膜法水处理技术应运而生。文章主要探讨膜法水处理技术在工业污水回用中的应用。

关键词：膜技术;化工;污水处理;应用

1 膜技术处理技术的原理

1.1 反渗透原理

反渗透的原理不清，反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向做反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。反渗透技术是在20世纪50年代被深入研究的，经过实验室研究后应用于污水处理之中。

1.2 超滤原理

超滤膜分离污水中污染物的原理是 ：在反渗透处理得到被分离的溶液后，要进一步施加压力，使污水在外界压力的推动下，通过孔径更小的超滤膜，确保溶液中的小分子物质、无机离子通过超滤膜，将分子直径更大的物质截留在超滤膜的另一侧，实现进一步的分离和净化，提高对污水的处理深度。超滤膜的过滤过程属于物理过程，并不具有生物作用，若超滤膜上附着一层微生物对大分子物质进行分解和应用，则会被归入生物膜范畴。

1.3 电渗析原理

电渗析技术是一种在外加直流电场作用下使溶液中阴阳离子迁移，从而去除溶液中的物质，实现污水净化处理、海水淡化目的。电渗析技术中常用的功能膜是离子交换膜，一般分为阴膜和阳膜，阴膜是只允许阴离子通过的功能膜，阳膜是只允许阳离子通过的功能膜，在外加电场作用下，阴离子和阳离子定向移动，在离子交换膜的辅助下，可以实现对溶液的分离。从原理上来看，电渗析技术是纯物理技术，被广泛应用于淡水制取、溶液浓缩、电解制备、放射性元素回收、硬水软化、食品加工等多个方面。

1.4 微孔过滤原理

微孔过滤技术是最早出现的膜分离技术，主要用于气相、液相中的颗粒物、污染物截留，是现代工业、环境工程重要的环节之一。微孔过滤中孔径和压力承受范围是决定性因素，孔径决定了微孔过滤允许通过的物质直径，决定了过滤的质量，压力承受范围决定了微孔过滤膜能够应用的范畴，保证了过滤过程的安全，避免在压力过大时导致膜破裂，避免影响过滤质量。发展到当下，微孔滤膜的孔隙率可达到80%，每平方厘米内孔数约为101～107个，孔径被分为曲孔和直孔两种，可根据不同的溶液溶質截留需求进行选择。

2 膜分离技术的工作特点

与传统的分离技术相比，新型分类技术--膜技术的分离是一个高效的分离过程，它能将相对分子量几千甚至几百的物质进行分离，弥补了早期分离技术中只能对大分子物质进行分离的不足，且在膜分离的过程中，膜技术的耗能量远远低于传统的多效蒸馏分离技术，同时大多数的膜分离过程都不会发生“相”的变化。除此之外，膜分离技术的应用还具有能耗需求低、空间占地小、净化能力强、经济优势明显等特征，因此是目前工业生产过程中应用最为广泛的一种处理技术。

3 膜技术在化工污水处理中的应用

3.1 污水回用的意义

地球上的水资源是有限的，其中，海水占水总量的96.5%，可以直接利用的水资源不足1%，随着城市化大规模的发展，水资源浪费污染现象越来越严重，近些年来工厂用水成了难题，所以污水回用成了工厂发展的必然要求，在缓解工厂用水的同时还能够改善水循环系统。

3.2 超滤膜技术的应用

工业快速发展给自然环境造成极大的破坏，正视工业废水处理，保护生态环境是亟待思考的一个问题。除此之外，一些工业企业为了节约成本，工业废水乱排乱放，甚至影响到地下水资源的质量，加快工业废水处理、解决环境问题迫在眉睫。通常情况下工业废水处理可以分为两个方面：第一，运用超滤膜技术对造纸废水净化，回收净化物质二次生产。第二，工业含油废水问题。工业含油废水种类有很多，不同情况所采取的技术方案也不尽相同。

3.3 化工污水深度处理

在化工污水经过生化处理后，其COD 指标、氨氮的浓度得以控制，但污水中难以降解的有机物仍然降解，其会影响到废水的色度、浊度以及COD 指标，这些都将使其难以达到排放要求。因此，污水还需要进行相应的深度处理，包括固定化生物技术、混凝沉淀法、吸附法和超滤、反渗透等膜处理法。固定化生物技术是指利用具有固定优势的菌种来对污水中的难以降解的有机物进行选择性的分解;混凝沉淀法是指在污水的处理过程中利用混凝剂，增强污水沉降效率，通过调节污水的pH 值来对污水中的酸碱性的有机物进行沉降处理，最终达到固液分离的目的。

4 结束语

膜法水处理技术在当下属于最佳的污水处理方法，能够最大程度地满足工厂对中水回用的要求。为了加大对污水的净化力度，保护生态环境，促进企业发展，应用膜法水处理技术是一种趋势。鉴于不同工厂对于污水处理的要求不同，还应加大对其他技术的研究与应用。

参考文献：

[1]肖红梅.一体化污水处理回用装置在景区的应用研究[J].低碳世界，2017（36）：5-6.

[2]李先元.膜法水处理技术应用于生活污水深度处理[J].山西化工，2017，37（06）：73-74+95.