一、超濾技術(shù)的概念
超濾技術(shù)的全稱是超濾膜分離技術(shù),是指物質(zhì)經(jīng)過膜表面的微孔結(jié)構(gòu)被選擇性的分離。換句話說,超濾就是過濾膜的篩分過程,利用膜兩邊的不同壓力推動(dòng)過濾,當(dāng)廢液到了過濾膜表面的時(shí)候,膜表面的那些細(xì)小的微孔就會(huì)讓水和小分子物質(zhì)通過,形成新的溶液,而那些分子比較大的物質(zhì)就會(huì)被過濾膜擋在另外一面形成高濃度的濃縮溶液,這樣就會(huì)被分離出來兩種不同濃度的溶液。目前超濾技術(shù)的環(huán)保效益受到國(guó)家的高度重視,已經(jīng)把它納入“七五”和“八五”“十五”的規(guī)劃,并且加大資金和人力投入進(jìn)行深入的研究。因?yàn)閲?guó)家的大力支持,超濾技術(shù)的各項(xiàng)性能得以提升,超濾膜的生產(chǎn)成本也大大降低,已經(jīng)將化工企業(yè)的廢水處理規(guī)?;?。
二、超濾技術(shù)的特點(diǎn)及工作原理
超濾技術(shù)在廢水處理中具有非常顯著的特點(diǎn)。第一,分離過程是在常溫下進(jìn)行,非常適合分離熱敏物質(zhì),以及將熱敏物質(zhì)進(jìn)行濃縮。第二,分離的過程無相變,節(jié)能效果非常好。第三,推動(dòng)力就可以作為壓力,而分離設(shè)備的裝置也是非常簡(jiǎn)單,人們?nèi)菀撞倏?,操作起來也比較方便。第四,超濾技術(shù)的設(shè)備體積小,結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單,所以成本很低,投資費(fèi)用小。第五,工藝流程簡(jiǎn)單,只是簡(jiǎn)單地通過施加壓力輸送液體,所以比較容易操作和管理。第六,物理方法過濾,物質(zhì)自然分離,超濾膜屬于高分子材料制成的均勻的連續(xù)體。
超濾技術(shù)處理廢水的工作原理是在壓力的推動(dòng)下,溶液和小分子物質(zhì)穿過過濾膜表面的微孔到達(dá)過濾膜的另一側(cè),而大分子物質(zhì)會(huì)被阻擋,留在這一側(cè)。通過物理篩分原理是物質(zhì)分離。大分子被阻擋主要是因?yàn)槿N方式:過濾膜表面和微孔的吸附作用,過濾膜表面的機(jī)械篩分,在微孔內(nèi)被阻擋。因?yàn)槌瑸V膜的孔徑非常小,比微濾膜孔徑還小,在0.7~7kg/cm2的壓力作用下,就可以分離一些直徑在10μm以內(nèi)的微粒和分子。超濾的材料主要是有機(jī)膜,所以主要適用于生活污水、含油廢水、染料廢水和紙漿廢水等處理。
三、超濾技術(shù)的應(yīng)用和改進(jìn)
1、超濾技術(shù)在石油化工企業(yè)廢水中的應(yīng)用和改進(jìn)在石油化工企業(yè)中,廢水主要含有芳烴和石蠟油,可以使用氧化鋁膜來處理廢水。膜孔徑0.2~0.8μm,向廢水里添加鹽酸和氧化鐵,進(jìn)而可以讓膜通量變大,控制廢水流速保持4.6m/s,然后借用自動(dòng)反沖洗膜系統(tǒng),定期清洗膜管、膜面,保持廢水處理的高效運(yùn)作。
2、超濾技術(shù)在紡織業(yè)企業(yè)廢水中的應(yīng)用和改進(jìn)
紡織業(yè)在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)出非常多的乳化紡絲油劑。利用超濾技術(shù),過濾膜兩側(cè)的壓力差到達(dá)0.1mp,密度到達(dá)100mg/L的時(shí)候,就可以排放廢水了。針對(duì)分離出來的染料還可以在干燥處理之后回收利用,節(jié)約生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。分離過程中要定時(shí)沖洗過濾膜,防止被分離出來的物質(zhì)積累過多,其濃度比廢水的濃度還高,導(dǎo)致超濾的濃差極化,進(jìn)而溶質(zhì)在壓力的推動(dòng)下開始下滲,這樣廢水處理就達(dá)不到指標(biāo)。所以在廢水處理過程中,要加強(qiáng)工作人員的工作意識(shí),做好定時(shí)沖洗。
3、超濾技術(shù)在造紙業(yè)廢水中的應(yīng)用和改進(jìn)
造紙企業(yè)廢水處理中,超濾技術(shù)主要是循環(huán)利用水資源和回收利用某些化學(xué)物質(zhì)。在進(jìn)行硫酸鹽漂白過程中CEH的三段廢水處理,可以使用PES200超濾膜進(jìn)行廢水處理,把分子截留量控制在20000,然后再開始處理廢水。然后控制溶液的溫度保持30℃,控制過濾膜的壓力差保持0.3mp,控制廢水流量98%,在超濾膜的處理下,C階段的截留率會(huì)到達(dá)61%,B階段的截留率會(huì)到達(dá)22%,這樣就可以使硫酸鹽漂白廢水處理成功了。在廢水沖洗過程中,最重要的還是要注意廢水的通量,然后定期沖洗過濾膜,保證過濾膜的正常使用。