您现在的位置: 论文网 >> 工学论文 >> 环境工程论文 >> 膜技术在工业废水处理中的应用研究进展论文

膜技术在工业废水处理中的应用研究进展

作者:未知
出处:论文网
时间:2007-04-30
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728.64 mg/L 降至87.8 mg/L,含油质量浓度从5 000 mg/L 降至2.5 mg/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为120 000、表面荷负电和截留相对分子质量为100 000、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25 mg/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0.2 μm 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100 L/(m2.h) 时,含油质量浓度从5 000 mg/L 降至10 mg/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640 mg/L, 处理后的油质量浓度小于0.5 mg/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BOD5 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1.8 MPa 压力下经纳滤膜处理后,NT 染料水溶液中的NaCl 浓度从1.05 mol /L 降到0.049mol /L 以下,NT 浓度从0.14 mol /L 浓缩到0.25 mol /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 分别为14 000 mg /L 和5 430 mg/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2 000mg/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

  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-assisted electrolysis)单阳膜技术控制造纸黑液的污染。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112 000 mg/L 降到2 000 mg/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3 000(A)、10 000(B)、30 000(C)、60 000(D)4 种平板PS 膜( 单膜有效面积0.33 cm2,操作压力0.3 MPa)进行对比研究,结果表明, A、C 膜具有较显著的分离效果和膜通量〔13〕。分别以C、A 膜为一、二级联合处理CEH 漂白废水,膜通量为16.6 L/(m2.h),BOD5 去除率为66.0%,CODCr 去除率为85.1%,TOC去除率为71.6%.黄水前等提出,采用pH 范围为1~14 的高耐酸碱无机膜处理碱性造纸黑液,不需调整控制pH〔14〕。利用不同孔径的高耐碱无机分离膜可回收纤维素、胶体SiO2、木质素( 相对分子质量为1 000~12 000,分子大小为2.4~ 4.0 nm)和还原糖( 相对分子质量约为200~400,分子大小为1~2 nm)等,最终透过液主要含氢氧化钠,质量分数调整到10%~12%即可回收用于蒸煮制浆,实现造纸工业废水的闭路循环。

  4、重金属的废水处理

  在工业废水中重金属废水占有相当大的比例,如电镀、冶金、化工、电子、矿山等许多工业过程中都会产生含镍、铬、铜、铅、镉等金属离子的废水, 利用膜技术不仅可以使得废水达标排放, 而且可以回收有用物质。

  许振良等利用3 种单皮层聚醚酰亚胺( PEI) 中空纤维超滤膜, 对水溶液中重金属离子( 镉和铅,质量浓度均为100 mg/L)的脱除进行了胶束强化超滤研究〔15〕。在胶束强化超滤(MEUF)过程中,测定了流速、操作压力、表面活性剂( 十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠)与浓度对超滤膜分离重金属离子性能的影响,结果表明,镉和铅的截留率可达99.0%以上,渗透通量可达1.83 ×10- 10 m3 /(m2.s.Pa)同时,对聚电解质( 羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸钠)在MEUF 中的应用也进行了研究。R. J. Lahiere 等报道了采用陶瓷膜处理废水中的重金属离子,方法是用碱中和使之形成氢氧化物沉淀,通过0.8 μm 和1.4μm 两种孔径膜的两级过滤,使重金属氢氧化物质量分数从0.012%下降到0.000 2%以下,并把悬浮液浓缩至15%~20%〔16〕。X. Chai 采用RO 膜对含铜废水进行研究,当进水铜质量浓度340 mg/L 时,透过液中铜质量浓度小于4 mg/L,去除率接近99%〔17〕。

 [1] [2] 下一页

论文搜索
关键字:膜技术 工业 废水处理 膜分离技术 分离技术
最新环境工程论文
五里湖水环境治理经验对“十二五”治理的启
含毒有机废水生物处理前的预处理
面积•值置•效率城市绿地生态效
解读园林城市---城市.山水城市.园林城市
城市LMAS系统的优化设计与实现
城市园林建设改造植物配置原则
因地制宜,建设节约型园林
太原城市的绿色探求
中西方园林艺术之浅论
大型园林绿化工程的项目管理
热门环境工程论文
含毒有机废水生物处理前的预处理
环境保护、可持续发展与政府政策
浅谈城市园林绿化
海洋经济发展与海洋环境保护问题
生态园林与城市环境保护
我国北方的土地利用与沙漠化
环境保护与绿色建筑
节水技术在建筑给排水中的应用
中国古典园林建筑形式和风格
土地资源构成元素对土地资源特征及利用的影