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。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)。
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728.64mg/L降至87.8mg/L,含油质量浓度从5000mg/L降至2.5mg/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。B.E.Reed研究了用截留相对分子质量为120000、表面荷负电和截留相对分子质量为100000、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。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25mg/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0.2μm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100L/(m2.h)时,含油质量浓度从5000mg/L降至10mg/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。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640mg/L,处理后的油质量浓度小于0.5mg/L,完全符合回注水的要求。
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。
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1.8MPa压力下经纳滤膜处理后,NT染料水溶液中的NaCl浓度从1.05mol/L降到0.049mol/L以下,NT浓度从0.14mol/L浓缩到0.25mol/L以上,NT成分的平均截留率达99.8%。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14000mg/L和5430mg/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。