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1、膜分離技術(shù)在工業(yè)水處理中的應(yīng)用研究膜分離技術(shù)在工業(yè)水處理中的應(yīng)用研究 摘 要：在現(xiàn)代化的工業(yè)水處理技術(shù)當(dāng)中，相關(guān)的膜分離技術(shù)占到了極為重要的位置。文章將針對(duì)這一方面的內(nèi)容展開(kāi)論述，詳細(xì)的分析了膜分離技術(shù)在工業(yè)水處理之中的具體應(yīng)用，針對(duì)相關(guān)措施技術(shù)當(dāng)中的重難點(diǎn)進(jìn)行了深入的剖析和研究，對(duì)超濾膜、納濾膜、微濾膜、反滲透膜等技術(shù)進(jìn)行了細(xì)致的探析，力求更進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐當(dāng)中的操作和應(yīng)用，為此項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。 關(guān)鍵詞：膜分離；工業(yè)水處理；處理技術(shù)；研究 abstract: in the industrial water treatment technology modernization,

2、 membrane separation technology related accounted for a very important position. this paper will discuss in the aspects of content, detailed analysis of the specific application of membrane separation technology in the industrial water processing, heavy and difficult to measure technology conducted

3、in-depth analysis and research, the ultrafiltration, nanofiltration membrane, microfiltration, reverse osmosis membrane technology for a detailed analysis, in order to further strengthen the operation and application in practice, and make a positive contribution to the progress and development of th

4、is technology. key words: membrane separation; industrial water treatment; processing technology; research 中圖分類號(hào)：tk223.5 引言 在現(xiàn)階段的工業(yè)廢水處理過(guò)程中，很好的針對(duì)處理的主要技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，是全面的保證處理效果和處理質(zhì)量的關(guān)鍵所在，同時(shí)，針對(duì)相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行分析，還有助于在實(shí)踐的操作過(guò)程之中不斷的提高和改進(jìn)，針對(duì)技術(shù)當(dāng)中的一些疏漏的環(huán)節(jié)，進(jìn)行必要的提升，這一點(diǎn)對(duì)于技術(shù)的進(jìn)步來(lái)講尤為重要。膜分離技術(shù)是近些年逐漸發(fā)展并且廣泛運(yùn)用的一種新型的水處理技術(shù)，可以針對(duì)工業(yè)的廢

5、水進(jìn)行合理的處理以及凈化，同時(shí)，還可以針對(duì)其中的一些有用的物質(zhì)進(jìn)行科學(xué)化的回收以及再利用，具有較強(qiáng)的節(jié)能效果，兼具有操作簡(jiǎn)單、容易、無(wú)變相等特征優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)階段的工業(yè)廢水處理過(guò)程當(dāng)中已經(jīng)逐漸的發(fā)揮出其強(qiáng)大的作用，并且實(shí)際使用和操作的效果，也得到了廣泛的認(rèn)可和肯定。下文將針對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行深入并且細(xì)致的分析，從實(shí)際的角度出發(fā)，力求為技術(shù)的進(jìn)步做出努力。 膜分離處理技術(shù)概述 針對(duì)主要的技術(shù)原理以及工藝特性等進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，是逐步對(duì)技術(shù)進(jìn)行提高和改進(jìn)的首要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是進(jìn)行相關(guān)的問(wèn)題和不足之處的研究以及改進(jìn)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。下文將針對(duì)膜分離技術(shù)的工藝原理等進(jìn)行概述分析。 （1）概述：膜分離技術(shù)主要是使用

6、一種具有選擇透過(guò)性的薄膜，在一系列外部力量的推動(dòng)作用之下，逐漸的進(jìn)行提純、分離以及濃縮的新型的工業(yè)廢水處理技術(shù)手段，主要的原理，就是根據(jù)混合物質(zhì)所存在的一系列的物理特性的不同，運(yùn)用篩選的方式，將其進(jìn)行處理，進(jìn)而達(dá)到分離以及提純的目的和效果，或者是根據(jù)不同類型的物質(zhì)其化學(xué)性質(zhì)當(dāng)中存在的差異，達(dá)到分離的效果。此項(xiàng)技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)初期，經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的發(fā)展和改進(jìn)，現(xiàn)今技術(shù)手段已經(jīng)比較的成熟，并且在各行各業(yè)的多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，都有著極為重要的發(fā)揮和使用，為社會(huì)創(chuàng)造出了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，并且也是逐漸發(fā)展成為了現(xiàn)今科學(xué)當(dāng)中針對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理的重要技術(shù)手段之一。 （2）工藝技術(shù)原理。膜分離技術(shù)的工藝原理比較的

7、簡(jiǎn)單，在過(guò)濾的過(guò)程之中，通過(guò)泵進(jìn)行加壓，并且相關(guān)的料液以一個(gè)恒定的速度，逐漸的沿著濾膜的表面，流向其中，大過(guò)于膜分子量的物質(zhì)，其分子便不會(huì)透過(guò)膜而最終流回料罐之中，而小于膜分子量的物質(zhì)，其分子就會(huì)最終透過(guò)膜，并且逐漸的形成透析液。所有的膜系統(tǒng)，都具有兩個(gè)出口，其中一個(gè)是流液的出口，而另外一個(gè)，則是透析液的出口。在實(shí)踐的操作過(guò)程當(dāng)中，主要的影響因素有溫度、離子的實(shí)際濃度、壓力值、粘度以及固含量等方面。 （3）膜分離技術(shù)的特征和優(yōu)勢(shì)。在膜分離技術(shù)當(dāng)中，所使用的膜，是具有一定的選擇性的并且有分離功能的材料，所以，在進(jìn)行相關(guān)的分離以及純化的過(guò)程之中，和傳統(tǒng)的方式相比較而言，運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)可以在分子的范圍

8、以及領(lǐng)域之內(nèi)進(jìn)行分離操作，這一點(diǎn)具有較大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，由于這一處理的過(guò)程，是一種物理的處理過(guò)程，不需要進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)以及添加相應(yīng)的反應(yīng)劑等，所以，操作起來(lái)也是更加的便捷。在實(shí)踐的操作過(guò)程當(dāng)中，可以根據(jù)膜的孔徑存在的差別，將其劃分成為超濾膜、微濾膜、納濾膜以及反滲透膜等。在相關(guān)處理和分離的過(guò)程當(dāng)中，主要的優(yōu)勢(shì)在于節(jié)能，并且體積小、無(wú)變相、可以進(jìn)行相應(yīng)的拆分操作等，還可以根據(jù)分離的實(shí)際的物質(zhì)不同，選擇具有一定的分析的膜，并且針對(duì)主要的技術(shù)工藝等進(jìn)行合理的劃分，進(jìn)而可以保證截留率以及膜通量達(dá)到最佳的狀態(tài)，為實(shí)際的處理質(zhì)量和效果的提升做出積極的貢獻(xiàn)，減少運(yùn)營(yíng)投資的費(fèi)用并且逐步的提升處理的效率。 膜分離技

9、術(shù)在金屬工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用 根據(jù)上文的詳細(xì)闡述和分析，可以對(duì)目前階段當(dāng)中膜分離技術(shù)的主要工藝技術(shù)原理、技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)、特征等，有著詳細(xì)的了解和明晰的掌握。接下來(lái)，將針對(duì)膜分離技術(shù)在實(shí)踐當(dāng)中的操作和應(yīng)用，進(jìn)行詳細(xì)的分析和細(xì)致的闡述，針對(duì)超濾膜、微濾膜、納濾膜以及反滲透膜等在金屬工業(yè)廢水的處理進(jìn)行分別的探析，力求更進(jìn)一步的加強(qiáng)實(shí)踐當(dāng)中的操作和應(yīng)用，為相關(guān)工藝技術(shù)的提升和發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。 （1）反滲透膜。反滲透膜處理分離技術(shù)，是現(xiàn)階段在金屬工業(yè)的廢水處理過(guò)程當(dāng)中所使用的一種主要的技術(shù)手段。反滲透技術(shù)，主要是借助半透膜對(duì)于溶液之中的溶質(zhì)，具有一定的截留作用，并且在高過(guò)于溶液的滲透壓力的動(dòng)力之下，

10、溶劑會(huì)逐步的滲透并且通過(guò)半透膜，來(lái)達(dá)到相關(guān)的分離以及提純的目的和效果，這一技術(shù)在金屬工業(yè)的廢水處理當(dāng)中，有著極為廣泛的運(yùn)用。一般的來(lái)講，是使用兩級(jí)的ro膜來(lái)進(jìn)行金屬工業(yè)廢水進(jìn)行處理，對(duì)于其中的金屬元素可以有著較高的截留率。此種方式比較適用于進(jìn)行稀釋溶液的濃縮，但是，針對(duì)一些濃度比較高的金屬工業(yè)廢水，其處理的效果將會(huì)受到膜本身的限制，同時(shí)，相關(guān)的滲透壓也會(huì)對(duì)其造成一定的影響，進(jìn)而就導(dǎo)致水回收率比較的低下。針對(duì)這一點(diǎn)內(nèi)容，需要在實(shí)踐的操作過(guò)程當(dāng)中有著明晰的掌握。 （2）納濾膜。納濾膜是金屬工業(yè)廢水處理當(dāng)中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)和核心的技術(shù)工藝。納濾，在實(shí)踐的使用過(guò)程當(dāng)中，是介于反滲透膜以及超濾膜等之間的一種膜

11、分離的技術(shù)手段，分離的機(jī)理，主要是基于空間的效應(yīng)。運(yùn)用納濾膜技術(shù)，針對(duì)金屬工業(yè)廢水的處理效果，主要是取決于其中的膜對(duì)于金屬離子所產(chǎn)生的一系列電荷效應(yīng)的強(qiáng)弱，現(xiàn)今，此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用在給水的處理以及相關(guān)的工業(yè)廢水的處理之上，并且在實(shí)際的工作當(dāng)中，此項(xiàng)技術(shù)具有比較高的濃縮體積，不會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的二次污染，另外，還有著處理的效率較高、能耗比較低等特征優(yōu)勢(shì)，和傳統(tǒng)的金屬工業(yè)廢水的處理技術(shù)相比較而言，此種技術(shù)手段可以回收大量的廢水，經(jīng)過(guò)處理之后的金屬，還具有一定的回收以及再利用的價(jià)值，可謂是一舉多得。 （3）微濾膜。微濾膜，同樣是現(xiàn)階段的金屬工業(yè)廢水處理過(guò)程當(dāng)中所使用的一種主要的技術(shù)手段方式。微濾膜的

12、處理，主要是以相關(guān)的靜壓力之間的差值，為主要的推動(dòng)力，同時(shí)，運(yùn)用相關(guān)的膜的篩分作用，來(lái)進(jìn)行分離以及處理的一種過(guò)程。在實(shí)踐的操作和運(yùn)用的過(guò)程當(dāng)中，微濾膜具有均勻、多孔并且整齊的空間結(jié)構(gòu)，而在靜壓力差值的作用之下，小過(guò)于抹孔的金屬離子，會(huì)逐漸的通過(guò)濾膜，而大于膜孔的離子，將會(huì)被攔截在濾膜的表面之上，使得大小不相同并且存在一定差異的組分得以有效的分離，其實(shí)際的運(yùn)用效果，和過(guò)濾比較的類似。而又由于其每立方厘米之中的濾膜之上，大約有1千萬(wàn)甚至是1億個(gè)小孔的存在，占到了總面積的80%左右，所以，實(shí)際的阻力比較的小，進(jìn)而就可以保證具有比較快的過(guò)濾以及分離的速度，這一點(diǎn)對(duì)于實(shí)踐當(dāng)中的操作和應(yīng)用來(lái)講，尤為重要。

13、 （4）超濾膜。超濾膜技術(shù)同樣是膜分離技術(shù)當(dāng)中的一個(gè)重要的應(yīng)用，在實(shí)際的操作過(guò)程當(dāng)中，發(fā)揮著極為重要的作用和意義。一般的情況下，都認(rèn)為超濾是一種特殊的篩孔分離的技術(shù)過(guò)程，只有在一定的靜壓力值差的推動(dòng)作用之下，才能夠進(jìn)行分離，同時(shí)，其原料溶液之中的小于膜孔的離子就可以從高壓的料液當(dāng)中逐步的滲透并且進(jìn)入到低壓的一側(cè)，一般，將這種過(guò)程稱作是透過(guò)液或者是濾出液，而針對(duì)其中的大分子的離子進(jìn)行攔截，進(jìn)而使得其在濾剩液之中的濃度逐漸的增大。按照這樣的方式和處理的技術(shù)原理，運(yùn)用超濾膜，可以有著較強(qiáng)的表面的層性，同時(shí)，主要的因素是逐漸的形成有一定的大小以及形狀等的濾孔，而其中的聚合物質(zhì)的實(shí)際的化學(xué)特性對(duì)于膜的分

14、離過(guò)程，則沒(méi)有太大的影響?？偟膩?lái)講，運(yùn)用超濾膜技術(shù)針對(duì)金屬?gòu)U水進(jìn)行處理和分離，可以有著較好的處理效果，但是，此項(xiàng)技術(shù)幾乎不能夠截留出相關(guān)的允機(jī)離子，針對(duì)這一點(diǎn)內(nèi)容，還需要在實(shí)踐的操作過(guò)程當(dāng)中引起足夠程度的重視。 （5）電滲析技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)也是膜分離技術(shù)當(dāng)中的一個(gè)重要組成部分。電滲析技術(shù)主要在在外部的直流電場(chǎng)的作用之下，使用相關(guān)的離子交換膜當(dāng)中存在有的選擇透過(guò)性，使得其中的金屬離子可以從一部分的廢水之中逐漸的轉(zhuǎn)移至另一部分的廢水當(dāng)中，是一種物理化學(xué)的處理技術(shù)過(guò)程，并且，在實(shí)際的金屬工業(yè)廢水的處理和分離操作當(dāng)中，有著極為重要的應(yīng)用和發(fā)揮。電滲析的裝置設(shè)備，主要就是運(yùn)用多層的隔離室當(dāng)中存在有的電滲析

15、，來(lái)逐步的達(dá)到除去廢水當(dāng)中的金屬離子的目的和效果，而相關(guān)的電滲析裝置設(shè)備，則主要是由電極、交換膜、夾緊裝置等多部分的組件來(lái)共同構(gòu)成。離子交換膜，針對(duì)不同種類型的電荷，具有一定的選擇透過(guò)性，這一點(diǎn)在實(shí)際的處理過(guò)程當(dāng)中尤為重要。一般的情況之下，相關(guān)的陽(yáng)膜，至能夠通過(guò)陽(yáng)離子，并且阻擋陰離子的通過(guò)，而陰膜則恰好相反。在一定的外部直流電場(chǎng)的逐漸作用之下，廢水當(dāng)中的離子會(huì)出現(xiàn)定向的遷移。而在實(shí)際的處理過(guò)程當(dāng)中，由于電滲析的裝置設(shè)備，是由多層的隔離室來(lái)共同的組成的，所以，其中的陰陽(yáng)離子會(huì)逐漸的遷移到相鄰的濃室之中，進(jìn)而使得廢水可以達(dá)到凈化以及提純的目的和效果。就目前而言，相關(guān)的電滲析技術(shù)，主要運(yùn)用在金屬工業(yè)

16、廢水的處理和分離這一方面，并且實(shí)際的使用效果和處理的結(jié)果，也是得到了廣泛的認(rèn)可以及肯定，同時(shí)，此項(xiàng)技術(shù)還可以針對(duì)一些金屬離子進(jìn)行回收，達(dá)到再利用的目的和效果。經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的發(fā)展和技術(shù)方面的改進(jìn)，相關(guān)的工藝處理的過(guò)程現(xiàn)今也是比較的成熟，并且有著較高的滲透效率，相信通過(guò)不斷的改進(jìn)和提升，此項(xiàng)技術(shù)一定會(huì)在不久的將來(lái)取得更大的突破和提高。 膜分離技術(shù)存在的問(wèn)題及解決的方式 在進(jìn)行膜分離的操作過(guò)程當(dāng)中，主要存在有以下兩個(gè)方面的問(wèn)題。 （1）濃差極化，造成膜過(guò)濾流速有所下降。在進(jìn)行膜分離的操作過(guò)程中，溶液均被傳送至膜表面之上，不能夠完全透過(guò)的膜的溶質(zhì)由于受到了膜的截留作用進(jìn)而在膜表面的附近部位濃度升高，

17、并且會(huì)高于其主體的濃度，造成濃度出現(xiàn)濃差極化的情話，最終溶質(zhì)析出并且附著在莫得表面之上形成一層阻力層，使得膜的透過(guò)通量出現(xiàn)下降的情況。為了更好的避免出現(xiàn)類似的情況，需要針對(duì)原料液，進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)針對(duì)膜表面進(jìn)行改性處理，使用表面的活性劑或者是可溶性的高聚物等等，防治膜和溶液發(fā)生作用并且逐步的提升膜的抗污染的性能，最后，還需要錯(cuò)過(guò)過(guò)濾并且根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)選擇最為恰當(dāng)?shù)膲航?，提升過(guò)濾的速率，解決存在的問(wèn)題和難點(diǎn)。 （2）膜污染的情況較為嚴(yán)重并且清洗起來(lái)比較困難。膜的污染主要是由于濃差極化現(xiàn)象以及溶質(zhì)在膜的表面附著等造成的，對(duì)實(shí)際的使用和操作會(huì)帶來(lái)極大的不良影響。為了防止此種情況的發(fā)生，需要進(jìn)行膜的

18、清洗，一般是使用水、表面活性劑、鹽溶液、氧化劑以及絡(luò)合劑等等，針對(duì)膜表面的附著層以及堵塞的膜孔等進(jìn)行清洗，喲與膜的性質(zhì)以及其表面之上的污染物質(zhì)的性質(zhì)，各不相同，所以還需要根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)選擇最恰當(dāng)?shù)姆绞?。另外，還需要針對(duì)膜的耐用性進(jìn)行提升，合理的針對(duì)膜組件進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得被截留的物質(zhì)可以被水帶走進(jìn)而減少附著層，提升流速并且減少膜污染的情況，在此項(xiàng)操作當(dāng)中需要重點(diǎn)的注意結(jié)構(gòu)當(dāng)中的死角，防止在其中出現(xiàn)物質(zhì)的堆積以及變質(zhì)進(jìn)而對(duì)膜造成污染。 結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，根據(jù)對(duì)膜分離技術(shù)在金屬工業(yè)廢水處理當(dāng)中的主要應(yīng)用，進(jìn)行詳細(xì)的分析和細(xì)致的闡述，從實(shí)際的角度出發(fā)，深入并且細(xì)致的針對(duì)其中的各個(gè)主要的環(huán)節(jié)，進(jìn)行了詳盡的剖析，針對(duì)反滲透膜、納濾膜