膜分离技术在废水处理中的应用

综述了膜分离技术在废水处理中的应用进展,着重介绍了超滤、纳滤、液膜及膜生物反应器等膜分离技术的特点及其在废水处理中的应用。

高新技术

2008NO.11

SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION科技资讯

膜分离技术在废水处理中的应用

庞国安1金虎1,2王韬2于浩军1

(1.西安市污水处理厂陕西西安710000;2.西安建筑科技大学环境与市政程学院)

摘　要：综述了膜分离技术在废水处理中的应用进展，着重介绍了超滤、纳滤、液膜及膜生物反应器等膜分离技术的特点及其在

废水处理中的应用。

关键词：膜分离废水处理超滤纳滤液膜膜生物反应器中图分类号：TQ02文献标识码：Ａ文章编号：1672-3791(2008)04(b)-0005-02膜分离技术是近年发展迅速、应用广泛的高新技术，该技术具有分离效率高、皮毛加工及毛纺过程会产生大量的洗毛水，其中含有羊毛脂。洗毛水的传统处素和90%的色度物质；Tomani等[6]采用陶瓷纳滤膜处理造纸厂漂白废水，实现了造无相变、无化学反应、体积小、能耗低和操作方便等优点。它在物质的分离与浓缩过程中应用范围非常广泛，发展前景十分广阔。近年来，膜分离技术应用于废水处理是一项重大的技术突破，既能对废水进行有效的净化，又能回收一些有用的物质，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。本文主要对超滤膜、纳滤膜、液膜以及膜生物反应器技术在废水处理中的应用和发展进行综述。

1超滤膜分离技术在废水处理中的应用

1.1超滤膜简介

超滤是一种压力驱动的膜分离过程，是根据分子的大小和形态而分离的筛选机理进行分离的。自20世纪60年代以来，超滤很快从实验规模发展成为重要的工业单元操作技术，它已广泛用于食品、医药、工业废水处理、高纯水制备及生物技术工业。在工业废水处理方面应用的最普遍的是电泳涂漆过程，城市污水处理及其他工业废水处理领域都是超滤未来的发展方向。1.2超滤膜在废水处理中的应用1.2.1含油废水处理机械行业工件的润滑、清洗和石化行业的炼制及加工等会产生含油废水，其油一般为漂浮油、分散油和乳化油三种形式存在[1]

。其中乳化油的分离难度最大，用电解或化学法破乳使油粒凝聚的费用较高，而超滤就不需要破乳直接可将油水分离，特别适用于高浓度乳化油的处理和回收。超滤处理乳化油废水时，界面活性剂大部分可透过，而超滤膜对油粒子完全阻止，随浓度增加油粒子粗粒化成为漂浮油浮于液面上，再用撇油装置即可撇除。陆晓千[2]

等用超滤膜技术处理清洗车床、设备等含油污水，颜色为乳白色，含油(1000～5000)mg/l，COD浓度高达(10000～50000)mg/l，经超滤膜处理后，颜色透明，含油低于10mg/l，COD(1700～5000)mg/l，除油滤99%。1.2.2城市污水的处理污水再利用不仅减轻环境污染，而且也是解决水资源短缺的有效方法。城市污水经二级生化处理后进行超滤，可进一步降低水的浊度、色度及有机物。超滤出水可作为循环冷却水、造纸用水等对水质要求不太高的工业用水水源。1.2.3洗毛水的处理理方法是高速离心分离，其效率只能达纸废水的封闭式运行。

30%～40%。用超滤法处理洗毛水不仅可以2.2.3化学工业废水的处理

回收废水中的羊毛脂，而且可回用洗毛水。

处理化学工业废水的常用方法是浓缩1.2.4电泳涂漆水处理

后焚烧或曝气。而且浓缩时需要除去废水电泳涂漆是对汽车、冰箱、摩托车等中的盐分，因为要是浓缩成高盐度的废的壳体镀上底漆的工艺，完成后需用水漂水，这种废水会对焚烧炉或暖气装置产生洗去掉浮漆，为防止洗出漆的损失而且应更大腐蚀。另外，废水中含有许多生物不工艺要求，必须将漆水分离以回收漆。超能降解的大分子有机物。这些问题只有用滤是一种十分理想的回收漆的方法。经超纳滤膜才能有效解决。纳滤膜在浓缩水中滤分离后，漆返回漆槽回收，清水则返回有机成分的同时，让盐分透过，从而达到清洗水箱继续使用。这样既提高了漆的利分级分别处理。经浓缩后的已脱盐废水可用率由减少污水处理费用。在超滤膜运行以去曝气，而透过液则可经生化处理成无中，应注意防止霉菌繁殖使膜变质，病毒害的排放液。

堵塞滤膜，因此应定期在滤液中投加适量2.2.4石油工业废水的处理

的防霉剂[3]。

在石油开采和炼制过程中，会产生各种含有机物和无机盐的废水，成分非常复2纳滤膜分离技术在废水处理中的应用杂。采用纳滤膜将原油废水分离成富油的2.1纳滤膜简介水相和无油的盐水相，然后把富油相加入纳滤是20世纪70年代中后期开发的一到新鲜的供水中再进入洗油工序，这样既种新型膜分离技术，由于在渗透过程中截回收了原油又节约了用水。石油工业的含留率＞95%的最小分子约1nm，故被命名为酚废水中酚类物质毒性很大，必须脱出后。纳滤膜的操作压力应≤1.5Mpa，才能排放。采用纳滤技术，不仅酚的脱除率截留分子量200～1000。纳滤分离技术基于可达95%以上，而且在较低压力下就能高效筛分效应和荷电效应[4]，大部分纳滤膜为

地将废水中的镍、汞、钛等重金属高价离子荷电膜，其对无机盐的分离行为同时受到脱除，其费用比反渗透等方法低得多。

化学势梯度和电势梯度的控制影响，即纳2.2.5食品工业废水的处理

滤膜的行为与其荷电性能、以及溶质的荷袁其朋等[7]采用超滤、纳滤组合工艺对电状态和相互作用都有关系。

大豆乳清废水进行了处理实验。经超滤处2.2纳滤膜在废水处理中的应用理后的乳清废液，再经纳滤浓缩10倍后，浓2.2.1含重金属废水的处理缩液中总糖约有77%被截留，其中功能性在金属加工和合金生产废水中，含有地聚糖水苏糖和棉子糖的截留率高达95%浓度相当高重金属离子。将这些重金属离以上，浓缩液中总糖质量分数达8.72%，再子生成氢氧化物沉淀除去是处理含重金属经活性炭脱色和离子交换脱盐及真空浓缩，的废水一般的措施。采用纳滤膜技术，不即可得到透明状大豆低聚糖糖浆。该法的仅可以回收90%以上的废水，使之纯化，而优点在于既解决了废水的排放问题，同时且同时使重金属离子含量浓缩10倍左右，

又通过回收利用增加了经济效益。

浓缩后的重金属具有回收利用的价值。如另外，纳滤膜技术在生活污水、印染果条件控制适当，纳滤膜还可以分离溶液废水以及酸洗废液等方面的处理也有广泛中的不同金属。的应用。

2.2.2造纸废水的处理造纸厂冲洗废水中含有大量污染物，3液膜分离技术在废水处理中的应用

纳滤膜可以替代传统的吸收和电化学方法

3.1液膜简介

高效地去除深色木质素和来自木浆漂泊过液膜技术是60年代中期由美国埃克森程中产生的氯化木质素。同样地，用纳滤研究与工程公司的黎念之博士提出的一种膜处理含有硫酸木质素等有色化合物的废膜分离方法，直到1986年奥地利的Marr水，既能除去90%以上的COD，膜通量甚至等科学家采用液膜法，从粘胶废液中回收比聚砜超滤膜还要高3倍。高通量可能是由锌获得了成功，液膜分离技术才进入了实于带负电性的纳滤膜截留了带负电性的硫际应用阶段[8]。液膜主要由膜溶剂(水或有酸木质素。LPRaman等[5]采用纳滤膜技

机溶剂)，表面活性剂(乳化剂)和添加剂组术对木浆漂白液进行处理，去除氯代木质

成，按其构型和操作方式的不同，可分为

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“纳滤膜”

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