膜技术在我国化工给排水中的应用

发表时间:2020/10/28   来源:《工程管理前沿》2020年21期   作者:岳森
[导读] 改革开放以来,国家的经济发展迅速,

         岳森
         河北省水利水电勘测设计研究院,天津市,300250

         摘要:改革开放以来,国家的经济发展迅速,逐渐展现出稳定的发展趋势。国家开始逐渐重视各行业与自然生态环境的协调发展,在当下的现存的行业中,化工厂的排水对自然生态环境的影响较为严重,因此,加强化工厂的污水处理就成了当下促进生态环境与企业经济协调发展的重要工作内容。膜分离技术是基于当下科研技术发展应运而生的污水处理技术,膜分离技术自诞生之初,就展现出了良好的污水处效果,并且仍然有较大的发展空间。本文将简单介绍膜分离技术的原理和特点,并探讨在化工厂给排水系统中的应用,希望能够促进企业经济与生态环境的协调发展。
         关键词:膜技术:给排水系统:应用
         引言:自打清末以来,我国就进入了长期的战争与压迫之中,在战争与压迫中崛起的中国比任何国家都渴望和平,想要和平,就必须要加强自身的实力,自古以来,我国就不乏肯埋头苦干的科研人员。在过去的几十年里,国家经济与科研都在飞速发展,而经济与科研的发展,牺牲了国家的生态环境。伴随着国家经济以及科研发展态势逐渐平稳,人们愈发重视生态环境与经济的协调发展。目前,我国各行业都遵循着可持续发展理念,其最为重要的内容就是对自然资源的合理运用。在化工厂中,污水排放一直是生态环境的主要影响因素,加强污水处理工作就成了加强化工厂可持续发展的重要工作内容。污水排放对生态环境影响日益严重,污水处理工作被各大化工企业放到了发展的日程上,膜分离技术的应用也得到了高度的重视。膜分离技术拥有较强的净化效果,可以加强污水的循环再利用,因此,加强膜分离技术的投入以及研究,可以为我国化工厂的给排水系统创造更大价值,并促进经济与自然生态环境的协调发展。
         1 膜分离继续需要掌握的几个问题
         1.1什么是膜分离技术
         膜分离技术,粗浅的讲就是分子级别的筛子,由于不同分子具备着不同的粒径,借助分子之间不同的粒径,有针对性的控制半透膜的孔径,达成特殊分子的筛选,满足污水净化需求[1]。不同孔径的半透膜可以分为几种不同的滤膜,如主要截留物为悬浮物、颗粒、纤维和细菌(0.01~10um)的微滤膜;主要截留物为生化制品、胶体和大分子(M100~300000)的超滤膜;主要截留物为溶质、二阶盐、糖和染料(M200~1000)的纳滤膜;以全部悬浮物、溶质和盐的反渗透膜等等。这些半透膜可以按照分子的粒度进行分离,达成过滤净化的目的。相较于传统的污水处理技术,这种新型的膜分离技术可以更加高效高质的满足化工厂的污水处理需求,可以保障污水在净化的工程中,让污染物完全脱离水。加强膜分离技术的应用,可以有效地加强化工厂水资源的循环运用,促进化工厂的可持续发展。
         1.2膜分离技术的结构及分类
         膜分离技术的结构,可以依据不同的半透膜特性进行分类。根据半透膜的组成材质,可将半透膜氛围有机膜和无机膜[2]。根据半透膜的分离方式,氛围多孔膜、无孔膜以及载体膜。根据膜材料的亲水性,分为亲水性膜和疏水性膜。
         与传统的污水处理技术相比,膜处理技术拥有更低的耗能,由于膜分离技术是由污水通过,将污水中的分子分离的方式进行污水处理工作的,这样的处理方式更为低耗,只需要为污水提供动能即可。膜分离技术通常都是在常温下进行,对于一些温度敏感物质的分离能够起到良好的效果,让膜分离技术运作的过程中,不消耗热能。膜分离技术的载体是半透膜,在运作的过程中,不需要任何的辅助物质,只需要让污水顺利通过半透膜即可,不用担心辅助物质对污水的二次污染以及改变污染物质的性质。在膜分离技术中,可以让污水的分离与浓缩工作同时进行,利用膜分离技术,可以让加强污水的循环利用。膜分离技术相较于传统的分离技术,其具备更简单的运行装置以及操作方式,能够长期维持稳定的运行方式,可以有效促进污水处理的自动化。
         1.3膜分离技术的特点
         1.3.1分离效果良好
         膜分离技术可以将纳米级的分子分离开来,膜分离技术的运行根本是对分子粒径的掌控,可以有效地将水中的污染物隔离出去[3]。例如污水中的有机物、细菌以及病毒等,都能够被半透膜阻挡在外。
         1.3.2操作简便
         膜分离技术的设备较为简单,维修维护工作要较为轻松,操作需求更低。膜分离技术的大部分设备都安装了中控系统,可以有效实现污水处理的自动化,减少人力资源的使用。不仅如此,由于为膜分离技术提供载体的设备较为简单,在运行的过程中,也不容易造成磨损,可以长期不进行维护,只要进行定期检查即可。
         1.3.3成本低廉
         由于膜分离技术的种种优势,加强膜分离技术在污水处理中的应用,可以有效的降低成本[4]。在膜分离技术中,除了购置相应的设备以及为其配备少量的维护人员以外,就不会再产生其他方面的成本。在净化污水时,不需要添加辅助剂,避免污水处理中的二次污染问题,不仅如此,由于膜分离技术不需要经常维修,也极大程度的减少了膜分离技术的维护成本(消耗成本如表1)。

         表3 几种海水淡化方法能耗比较
         2 膜分离技术在化工污水处理中的应用
         2.1超滤膜技术的应用
         在化工厂生产过程中,超滤膜技术能够提供高质量的污水处理技术,减少化学物质的使用,提高污水处理的效率,降低污水处理的成本,操作也更简单,通过计算机技术的远程操控即可对污水处理设备进行控制。超滤膜还具备较高的抗酸性以及抗碱性,无法被化学物质分解,可以有效保障半透膜的长期使用。同时,超滤膜也能保障分离的精确度,有效地分离水中的有机污染物以及胶装细菌,并且可以通过升华技术对个别有机污染物进行处理,投入到其他生产的使用当中。与传统的污水处理系统相比,超滤膜技术的污水处理成本更低,效率更高。目前,我国的化工厂已经逐渐重视对超滤膜的应用,特别是在饮用水处理和造纸业污水净化等领域,都加强了超滤膜的应用,加强企业中水资源的循环再利用。
         2.2微滤膜的应用
         微滤膜技术在当下的化工厂污水处理工作中有着更为广阔的前景,对于粒径较大的分子拥有良好的去除效果,对于粒径较小分子,则缺乏良好的分离效果。也正是因为微滤膜的分离特性,其被广泛应用于不完全分离的污水处理上。并且,微滤膜也可以应用于其他滤膜的预分离工作中。由于微滤膜技术能够与其他分离技术进行结合,极大程度的提高了污水处理的能力,表现出了良好的污水处理性能,避免了粒径较大的分子造成其他滤膜的堵塞。
         2.3化学生产废水处理中的反渗透技术应用
         目前,反渗透膜技术被广泛应用于海水淡化的工作中,但是伴随着反渗透膜技术的不断发展,在工业废水的处理中,也逐渐展现出了其良好的处理性能。反渗透技术往往是与其他预处理技术相结合,加强污水的净化以及回收利用。反渗透技术可以拦截粒径0.1~10μm的分子,可以有效地分离细菌以及细胞。目前,已广泛应用于海水淡化、超纯水制造、食品工业废水处理和废水净化税收利用等领域。
         结束语:
         膜技术是当下化工厂污水处理中的创新方式,可以保障污水处理的质量,加强污水循环再利用。通过膜分离技术,也可以让污水中各种污染物质分离开来,对特殊的污染物质投入其他的生产活动中,以此促进化工企业的可持续发展。膜分离技术需求的设备较为简单,并且稳定性更高,具备着高效率、低成本、高精度的分离优点,让污水的净化工作得到良好的保障,促进生产与生态环境的协调发展。
         参考文献:
[1]肖航.化工废水处理中膜技术的应用探究[J].山东工业技术,2019,10:4.

[2]顾伟娣,陶彬彬,龚斌彬,陈素娟.膜技术在化工污水处理中的应用[J].化工设计通讯,2019,4504:220-221.

[3]王文丽.膜技术分离化工污水的原理及其应用研究[J].山西化工,2019,3902:197-198+201.

[4]李政韬.化工废水处理中膜技术的应用[J].化工设计通讯,2019,4507:134-135.
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