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超滤技术在工业废水处理中的应用

2006/7/4/18:09 来源:给排水在线 作者:陈红霞
中国科学院生态环境研究中心研制出荷正离子的中空纤维膜组件,对比实验表明结果良好,与进口膜性能相近,可以用于生产。无锡超滤设备厂对有关的超滤膜进行开发,以共聚丙烯腈为膜材料,二甲基乙酰胺为溶剂,添加适量致孔剂制取的荷正电荷超滤膜透液量大,性能稳定,油漆截留率高,抗污染性能好,也已用于生产。我国许多厂家引进国外超滤装置,所以用性能优良的国产荷电超滤膜装置取代进口装置成为现在的新目标。

    1.2化纤纺织工业废水

    化纤工业中有多种废水可用超滤法处理与回收。如回收聚乙烯醇(PVA),国外不少工厂已用于生产。日本某工厂采用8cm2的管式超滤器将PVA原液由0.1%浓缩到10~15倍,进口压力为3.92×105Pa,出口压力为1.96×105Pa,进料温度55~66℃,膜的水通量为100~140L/(cm2·h),对PVA的分离率为98.2%,每天回收PVA20kg,运行良好[5]。

    染料废水种类繁多,组成复杂,主要包括含盐、有机物的有色废水;氯化及溴化废水;含有微酸和微碱的有机废水;含有、铅、铬、锰、汞等阳离子的有色废水;含硫的有机物废水。废水量大,浓度高,色度高,毒性大,是治理难度最大的工业废水之一。上海印染厂最早采用醋酸纤维外压管式超滤装置处理还原染料废水并回收染料获得成功,中科院环境化学所也完成了用聚砜超滤膜管式和中空纤维式装置处理染料废水的现场实验,脱色率为95%~98%,COD去除率60%~90%,浓缩液含染料15~20g/L,并被印染厂引用于生产[6]。

    洗毛废水是纺织工业污染最严重的废水之一,洗毛废水中含有大量的悬浮物、油脂和合成洗涤剂,其中主要污染物是羊毛脂。羊毛脂是日用化工、医药工业的原料,也是很好的防腐剂和润滑剂,具有较高的经济价值。传统回收羊毛脂的方法回收率较低,而采用超滤技术处理洗毛废水取得了好的效果。国内的许多毛纺厂和洗毛厂采用超滤法处理洗毛废水工艺,该工艺包括预处理、超滤浓缩、离心分离和水回用四个系统,比传统的离心工艺羊毛脂回收率提高1~2倍。具体操作工艺条件为[7]:料液温度50℃,操作压力0.12~0.35MPa,膜表面流速3m/s,膜平均水通量40L/(cm2·h),浓缩倍数为3~6倍,结果油脂截留率为98%~99%,COD截留率为90%~98%。

    1.3造纸工业废水

    造纸工业耗水量极大,造纸废水主要来源于去皮、浆化、洗净、漂白、抄纸等工序。用超滤技术处理造纸废水既可以对废水中某些有用成分进行浓缩回收,又可将透过水回用。开山屯化纤浆厂是国内制浆造纸行业中第一家引进了具有国际80年代先进水平的大型超滤设备,并成功地用于亚硫酸盐制浆废液的处理,在此基础上又用自制聚砜膜代替进口膜而取得成功,实验证明达到了DDS公司生产的FSN61PP超滤膜的水平。工艺为:将废液预热升温到50~70℃,打开进料阀,废液经过过滤器进入储罐内,超滤始终控制入口压力0.6MPa,出口压力0.3MPa,膜的工作温度60~65℃,膜工作面积2.25cm2。结果成品的木质素磺酸浓度大于95%,还原物去除率大于85%,固形物的率大于30%,达到了对废液中高分子木质素磺酸的有效分离、纯化以及浓缩的目的。日本于1981年采用NTU-3508超滤组件建成了日处理4000m3的管式膜装置,是世界上最大规模的装置。

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