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膜技术在工业废水处理中的应用与效果研

作者

宁鑫

内蒙古赤峰市克什克腾旗大唐煤制天然气有限公司 内蒙古赤峰市 024000

   

在工业废水中,有许多常规的水处理方法很难将其去除,而采用膜处理技术,可以取得良好的处理效果。然而,当前膜技术在废水处理领域的应用和推广中还面临着国产化程度不高、缺乏专业化应用等问题,加之常规的膜处理方法不能有效地处理某些污染物,导致其成本高,难以推广。国内外研究表明,平板陶瓷膜、温敏性超滤膜、膜集成等新技术能显著提升膜处理效率,降低膜处理费用,具有广阔的应用前景,促进膜技术在工业废水处理领域的推广和应用。

一、膜技术的含义及优点分析

(一)膜技术的含义

膜技术,顾名思义,是一种利用薄膜材料进行物质分离、提纯或浓缩的技术。这种技术主要依赖于特定薄膜的特殊性质,如孔径大小、化学性质、物理性质等,以实现对不同组分物质的分离和过滤。膜技术广泛应用于水处理、食品加工、制药、生物技术、环保、能源等领域。

(二)膜技术的优点

1. 高效率的分离过程:膜技术具有高效分离的特点,能够在较低能耗下实现对目标物质的快速分离。相较于传统的分离方法,膜技术不需要使用大量的化学试剂或添加剂,因此具有更高的效率和更低的成本。

2. 环保友好:膜技术在水处理和废水处理中具有显著的环保优势。通过膜技术,可以有效地去除水中的杂质和有害物质,提高水质,同时减少废水的排放。此外,膜技术还可以回收利用废水中的有用物质,减少资源浪费。

3. 操作简便:膜技术具有较好的操作性和灵活性,可以根据实际需求进行定制化设计。同时,膜技术的操作过程相对简单,易于掌握和维护。

4. 适应性强:膜技术可以适应不同的工作环境和条件,如高温、低温、高压等。此外,膜材料具有较好的化学稳定性和物理稳定性,可以在各种复杂环境下保持稳定的性能。

5. 提高产品质量:在食品、制药和生物技术等领域,膜技术可以用于对原料进行提纯和浓缩,从而提高产品的质量和纯度。这有助于降低生产成本,提高企业的市场竞争力。

6. 节能降耗:膜技术在分离和浓缩过程中不需要额外的热能或机械能,因此具有较低的能耗。这有助于降低企业的能源消耗和生产成本,实现节能降耗的目标。

二、我国工业废水处理的现状

1. 处理技术:目前,我国工业废水处理主要采用物理法、化学法、生物法等多种技术。其中,生物法因其处理效果好、成本低等优点得到广泛应用。此外,一些新兴技术如膜分离技术、高级氧化技术等也在部分企业得到应用。

2. 处理设施:我国各地建有大量的工业废水处理设施,包括集中式和分散式废水处理厂。这些设施在减少工业废水对环境的污染、保护水资源方面发挥了重要作用。

3. 政策支持:国家对工业废水处理给予了高度重视,出台了一系列政策法规,推动工业废水处理的规范化、标准化。同时,各地政府也加大了对工业废水处理的投入,提高了处理设施的建设和运营水平。

三、膜技术在工业废水处理中的应用

(一)微滤膜技术

该项技术主要指对微孔精密过滤措施进行落实,以此为废水处理操作顺利开展提供支持。从实际情况来看,工业废水中含有大量的细菌和固态颗粒,且这些颗粒的粒径大小不一,因此,在进行工业废水处理过程中,需要对这些颗粒进行高效过滤,从而整体提升处理效率,特别是在半导体制造行业废水的过程中,该技术将会得到良好的应用。以该项技术为基础开展工业废水处理作业时,应对有机与无机微滤膜加以重视,并对其中的溶解油、乳化油和浮油进行有效地治理,如将聚醚矾转化为共混薄膜,以增强其对工业废水的亲水性。通过对这些措施的科学应用,可以显著提高滤池的反冲效果,从而有效地控制生产成本。此外,通过对膜技术与传统工业废水处理技术进行对比,可发现前者具有显著优势,例如其能够对微滤膜技术与生物处理技术进行有效结合,通过微滤膜滤除废水中具有的不同污染物,进而提高工业废水处理效果,有效保障经济效益。

(二)超滤膜技术

该项手段能够有效去除工业废水中处在 0.05μm 至 1μm 范围内的杂质,其主要原理是依次实施净化、分离与浓缩。在实际处理操作中,该项手段能够对膜孔径大小进行充分结合,从而实现对工业废水中各种固体杂质的分离。经过调查不难看出,当前这一技术主要用于制药、食品等行业的废水处理工艺。通过对该工艺的合理应用,可使废水中的各种微生物(如藻类、细菌等)得到有效去除,从而避免其附着。此工艺完成后,此工艺方法可充分利用氧化剂,全面提升微生物的生长与增殖速率调控水平。另外,超滤膜工艺还可以根据人员需求来调节进水的混浊度,降低其实际数值,积极影响废水处理效果。

(三)纳滤膜技术

从整体的角度出发,可发现虽然上述两项处理技术具有广泛的应用范围,但受多方面因素的影响,上述技术仍存在一定缺陷。为了避免其对废水处理的不利影响,需要行业人士对其进行正确认识,并对其进行合理应用,并利用纳滤膜技术对其进行有效弥补。针对纳滤膜技术而言,其截留面膜孔隙处在

80μ m 至 1000μm 的范围内,可以在处理过程中对废水中的气味进行有效地去除,并可以对其硬度和色度进行控制,比如,在进行食品工业的废水处理过程中,工作人员可以采用纳滤膜技术来去除发酵液中的有机酸,从而保证后续的回收。

(四)反渗透技术

该项手段能够将水作为溶剂,有效截留工业废水中存在的小分子物质或离子,并以具有选择性的渗透方法对工业废水中存在的混合体进行高效分离。在此基础上,利用膜两侧的静水压作为推动力,实现对工业废水的高效分离。从实践来看,反渗透在海水淡化中的应用比较广泛,特别是在冶金、食品、造纸等工业废水的处理过程中,它可以充分利用自己的优势,对废水的处理产生积极的影响。反渗透技术的处理流程依次是渗透、反渗透及渗透平衡。其中渗透主要指对半透膜进行利用,分离纯水与盐水,促使纯水朝咸水的方向进行渗透,以此降低盐水浓度;反渗透主要指通过半透膜分隔纯水与盐水,促使咸水朝纯水进行渗透;渗透平衡主要指通过半透膜分隔盐水与纯水,促使二者进行双向渗透。

(五)电渗析技术

该项技术手段能够对膜分离设备进行利用,例如水处理设备。在进行工业废水处理过程中,电渗析技术可以灵活地利用膜的选择性渗透特性,在外加直流电场的作用下生成阴阳离子。交换膜能够对上述两种离子进行控制,促使一侧的离子渗透到其他废水,以实现降低废水浓度。实践表明,这种方法在重金属行业和放射性行业的废水处理中都有很高的适用性,可以大幅度地提升废水的处理效率。以该项技术手段为基础设施工业废水处理操作时,工作人员应采取相应措施,促使原水通过细格栅与调节池,同时使用增压泵和消毒系统等,实现反洗排水,进而为后续废水处理作业顺利开展奠定基础。

结论:综上所述,膜技术在工业废水处理操作中具有良好的应用效果,既可以有效地处理废水中的微生物和污染物,又可以有效地控制成本和费用,从而达到废水处理过程的总体效益。因此应对该项手段形成正确认知,并结合实际状况对不同膜技术进行合理选择与应用,以实现高效处理工业废水。

参考文献:

[1] 聂文浩 , 袁停阳 , 董红杰 . 反渗透膜技术在工业废水处理中的应用研究 [J]. 中国资源综合利用 ,2025,43(3):46-48.

[2] 周建琴 . 膜分离技术在工业废水处理工程中的应用研究 [J]. 清洗世界 ,2025,41(1):120-122.