1、膜分離技術(shù)簡介

　　1.1 膜分離技術(shù)

　　所謂的膜分離技術(shù)，就是指由于分子水平的不同，分子粒徑不盡相同的混合物在通過半透膜時，會發(fā)生分離的現(xiàn)象，半透膜常常又稱為濾膜或者是分離膜，半透膜的膜壁上充滿了小孔，由于半透膜上膜壁孔徑的大小不同，可以將其分為：超濾膜、微濾膜、反滲透滲出膜、納濾膜等，膜分離采用錯流過濾方式。膜分離技術(shù)具在有常溫下操縱、選擇性好、高效節(jié)能、無化學(xué)變化、無相態(tài)變化、在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生污染等眾多特點，因此膜分離技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生物制藥、發(fā)酵、植物提取、飲用水凈化、廢水處理、化工、除菌等多個領(lǐng)域。因為分離膜具有其獨特的機能和結(jié)構(gòu)，所以其在水資源再生以及環(huán)境保護等方面都可以發(fā)揮很大作用，并且在環(huán)境工程中，尤其是中水回用、廢水處理等方面有著非常大的作用，也可以說前景不可估量。

　　1.2 膜分離技術(shù)原理

　　膜分離技術(shù)完全不同與傳統(tǒng)的過濾，膜分離是一種物理過程，膜可以在分子范圍內(nèi)進行分離，不需要添加任何分離劑。由于混合物不同的物理性質(zhì)如體積、質(zhì)量、幾何形狀等，可使用膜分離技術(shù)使混合物得以分離，并且由于其通過分離膜有不同的速度，也可以依據(jù)此將其分離。

　　2、廢水處理中對超濾膜分離技術(shù)的應(yīng)用

　　2. 1 超濾膜簡介

　　所謂超濾，就是用壓力來驅(qū)動，使膜得以分離的過程，其分離的篩選機理是，根據(jù)分子不同的大小及形態(tài)來進行分離。約自1960年來，超濾技術(shù)發(fā)展地很快，從實驗規(guī)模到工業(yè)單元操作技術(shù)，其發(fā)展速度之快，得以證明其眾多優(yōu)勢，如今，超濾技術(shù)已在醫(yī)藥、食品、高純水制備、工業(yè)廢水處理及生物技術(shù)工業(yè)等得到廣泛應(yīng)用；且電泳涂漆過程普遍被應(yīng)用于對工業(yè)廢水的處理方面，超濾將來有眾多的發(fā)展方向，如工業(yè)廢水處理以及城市污水處理等領(lǐng)域。

　　2.2 超濾膜在廢水處理中的應(yīng)用

　　（1）城市污水的處理。

　　現(xiàn)如今，隨著社會的發(fā)展，人們越來越重視環(huán)境質(zhì)量，但要使環(huán)境污染得以有效減少，就必須重視對生活污水的再利用，它也有著很重要的作用，并且，對生活污水再利用也可以有效解決水資源的短缺問題。對污水的處理，一般不只是用超濾，還需要聯(lián)合其他不同的處理方法進行處理，對已經(jīng)過濾后的污水，可以用超濾技術(shù)進行處理，但要想使得水的色度、濁度以及有機物進一步降低，則要用到二級出水。由于造紙用水、循環(huán)冷卻水等對水質(zhì)要求不高，因此，超濾出水可用于此，也大大節(jié)約了水資源。

　　（2）含油廢水處理。

　　在石化行業(yè)以及機械行業(yè)中，其產(chǎn)生的含油廢水形式主要包括分散油、漂浮油和乳化油這三種，其中，分離難度最大莫過于乳化油。用化學(xué)法或電解破乳使油粒凝聚的費用較高，而超濾就不需要破乳直接可將油水分離，特別適用于高濃度乳化油的處理和回收。在對乳化油廢水處理的過程中，會用到超濾技術(shù)，這是因為超濾膜可以完全阻止油粒子的通過，而超濾膜卻能允許活性劑的透過，隨著濃度的增加，油粒子可以不斷粗粒化，然后成為漂浮油，就會浮在液面上，再用撇油裝置將其完全撇除。

　　（3）電泳涂漆水處理。

　　所謂的電泳涂漆，就是將底漆鍍在冰箱、汽車、摩托車等物件的殼體，在渡漆工作完成后，對浮漆處理，即需要用水漂洗，但是為了將洗出漆的損失降到最低，且為了達到工藝的要求，回收漆的工作必須將漆水進行分離，而回收漆最高效的方法也用到超濾，經(jīng)該操作后漆就能返回漆槽，進行回收再次利用，而清水也能繼續(xù)使用，這樣不僅使漆的利用率大大提高，而且對污水處理工作量也大大降低。

　　（4）洗毛水的處理。

　　洗毛水的產(chǎn)生主要來源于毛紡過程、皮毛加工這兩個方面，羊毛脂是洗毛水中的一種組成成分。對洗毛水的回收，也用到了超濾法，該方法不只是可以將廢水中的羊毛脂進行回收，也可以將洗毛水回收。

　　3、納濾膜分離技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

　　3.1 納濾膜簡介

　　納濾膜是在近幾年來開始發(fā)展起來的，它一般運用于分子量較低的污染物的分離中，它有著納米級的膜孔徑，并且是介于超濾膜與反滲透膜之間的一種具有創(chuàng)新性特點的分離膜，結(jié)構(gòu)特點十分新穎，帶有多種電荷，其溶質(zhì)荷電狀態(tài)、荷電性能和相互作用在很大程度上影響著它的行為。

　　3.2 納濾膜在廢水處理中的應(yīng)用

　　3.2.1 含重金屬廢水的處理

　　在合金生產(chǎn)或是金屬加工工作結(jié)束之后，要對機器進行清洗工作，結(jié)束之后我們會發(fā)現(xiàn)，在清洗水中含有鐵、鋅、鎳等多種重金屬離子并且濃度十分高，出現(xiàn)這種情況時，我們可以選擇使用納濾膜技術(shù)，它不僅可以使清洗水中的重金屬離子的含量縮小到原來的1/10左右，而且還可以在濃縮的同時回收90%以上的清洗廢水，使廢水變得純凈，再次利用。除此之外，濃縮后的重金屬還可以再次回收利用，使價值翻倍，在條件允許的情況下，溶液中的其它不同的金屬納濾膜技術(shù)也可以分離。

　　3.2.2 造紙廢水的處理

　　在造紙廢水中，內(nèi)部含有的大部分有機物是帶負電的，但由于納濾膜帶有正電，因此在過納濾膜時很容易被截留，所以它對納濾膜不會產(chǎn)生太大的污染。相似的，用納濾膜技術(shù)處理含有多種有色化合物如硫酸木質(zhì)素等的廢水，既能去除90%以上的化學(xué)需氧量，而且與聚砜超濾膜相比，膜通量要高出三倍以上。

　　3.2.3 化學(xué)工業(yè)廢水的處理

　　在處理化學(xué)工業(yè)廢水的過程中，通常采用的方法是先濃縮，然后再進行曝氣若是焚燒，由于濃縮鹽度較高的廢水時會對暖氣裝置或是焚燒爐造成很大的腐蝕，所以要特別注意盡可能最大程度上去除廢水中的鹽分。除此之外，許多大分子有機物不能降解，這也存在于廢水中，而納濾膜技術(shù)的使用可以有效解決出現(xiàn)的這些問題，納濾膜在將廢水中的大分子有機物濃縮的同時讓鹽分從中透過，從而達到分不同級別不同處理的效果。在濃縮之后，廢水的含鹽量變低，這就可以去曝氣，而透過液則可經(jīng)過生化處理之后變成對環(huán)境或是人體危害程度較小的排放液。

　　3.2.4 石油工業(yè)廢水的處理

　　在開采石油和煉制的過程中，產(chǎn)生的廢水含有多種無機鹽以及有機物等等，成分十分復(fù)雜。采用納濾膜技術(shù)可將原油產(chǎn)生的廢水分離成無油的鹽水相以及富油的水相，接下來在新鮮的供水中加入富油相，然后再進行洗油工作，這樣既可以節(jié)約水資源，又可以回收原油。部分石油工業(yè)廢水中含有大量的酚類物質(zhì)，這類物質(zhì)有很強的毒性，在經(jīng)過脫除之后才能排放，而納濾膜技術(shù)正好可以解決這個問題，它脫除酚的效果特別好，可以達到95%以上，而且在成本相同的情況下，可以更高效地脫除石油工業(yè)廢水中的鈦、汞、鎳等重金屬離子。

　　4、液膜分離技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

　　4.1 液膜簡介

　　液膜是以液體為材料的膜，可以分為支撐液膜以及乳狀液膜兩種。液膜模擬生物膜的結(jié)構(gòu)特征，通常由表面活性劑、流動載體和膜溶劑這三種物質(zhì)組成。它利用生物學(xué)上的選擇透過性原理，膜兩側(cè)溶質(zhì)的濃度差是其進行傳質(zhì)的動力。液膜分離的過程從實質(zhì)上來說是萃取與反萃取的相互結(jié)合，其分離的機理有許多種，其中包括有載體的非離子型和離子型液膜的遷移作用以及無載體液膜的化學(xué)反應(yīng)、吸附和萃取。

　　4.2 液膜在廢水處理中的應(yīng)用

　　（1）處理含酚類物質(zhì)的工業(yè)廢水時，采用液膜法可以提高除酚率，而且使用時操作簡便，流程簡單，還可處理各種濃度的含酚類物質(zhì)的廢水。有許多學(xué)校或是相關(guān)研究人員做過多次實驗，反復(fù)證明了液膜處理技術(shù)有很強的去酚效果，可達99.5％以上，并且還可以循環(huán)利用油相。目前，我國液膜技術(shù)的使用范圍越來越廣，除酚效果也越來越好，也在逐漸進入工業(yè)應(yīng)用階段。

　　（2）分離工業(yè)廢水中的無機酸或是有機酸，美國某學(xué)校的教授做了關(guān)于用液膜技術(shù)除去廢水中的有機酸成分的實驗，研究結(jié)果也表明，液膜處理技術(shù)可以除去95%左右的有機酸成分，在剩余物中間甲酚含量較多。

　　5、結(jié)束語

　　依據(jù)上述說明，我們可以大膽的預(yù)料，隨著相關(guān)政策法規(guī)的不斷鼓勵、成本的降低以及技術(shù)的日趨成熟等，在工業(yè)廢水的處理中，膜分離技術(shù)將會越來越受歡迎，應(yīng)用上也更加普及。