膜處理技術(shù)在造紙廢水中的應(yīng)用
膜技術(shù)是近年來流行的廢水處理技術(shù)。該技術(shù)操作簡單，廢水處理效率高，已被廣泛應(yīng)用于許多廢水處理工程中。將膜技術(shù)融入造紙廢水處理過程是提高造紙工業(yè)水污染控制效果的重要措施。將膜技術(shù)應(yīng)用于造紙過程各個(gè)環(huán)節(jié)的廢水中，可以幫助造紙企業(yè)大大減少水污染，提升造紙企業(yè)的環(huán)保價(jià)值，為造紙行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造健康的環(huán)境。
1.膜分離技術(shù)的原理、特點(diǎn)和分類
1.1膜技術(shù)原理分析
膜分離技術(shù)是通過錯(cuò)流過濾單元實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)分離的技術(shù)手段。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的作用是從相應(yīng)的溶液中選擇性地分離出某些特定的有機(jī)或無機(jī)雜質(zhì)。由于膜技術(shù)的強(qiáng)滲透性差異，利用這種選擇性可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)雜質(zhì)的分離。當(dāng)特定的溶液進(jìn)入設(shè)定的膜分離器時(shí)，由于滲透率的差異，溶液會(huì)以不同的程度和不同的效率滲透，從而實(shí)現(xiàn)某種雜質(zhì)的分離和過濾。在實(shí)際應(yīng)用中，利用外部能量作為助推力，可以從液體或氣體混合物中分離或富集某種組分，也可用于組分提純。
1.2膜技術(shù)的主要特點(diǎn)
膜技術(shù)有以下特點(diǎn):一是分離效率很高，膜處理技術(shù)的工藝結(jié)構(gòu)簡單，待處理的廢水只要通過膜分離器就能得到預(yù)期的處理效果。其次，膜分離技術(shù)應(yīng)用過程中沒有相變，可以實(shí)現(xiàn)廢水分離的高效能量轉(zhuǎn)換。第三，膜分離過程可以在常溫下進(jìn)行，這對(duì)于一些熱敏性物質(zhì)的分離非常有用。第四，膜分離技術(shù)使用的設(shè)備和裝置比較簡單，廢水處理的操作也很簡單，膜分離器的維護(hù)和控制過程也比較簡單。與其他廢水處理技術(shù)相比，膜分離技術(shù)和設(shè)備占地面積小，在實(shí)際應(yīng)用中得到廣泛認(rèn)可。
1.3膜技術(shù)的分類
在膜技術(shù)的應(yīng)用中，可以根據(jù)膜微孔的實(shí)際直徑大小對(duì)膜技術(shù)進(jìn)行分類。其中之一就是微濾技術(shù)。該技術(shù)中使用的膜材料的孔徑為微米級(jí)。微濾技術(shù)在制漿造紙廢水處理中的應(yīng)用很少，主要是因?yàn)樵旒堉茲{廢水中的雜質(zhì)多為細(xì)小的纖維結(jié)構(gòu)和膠體，這些物質(zhì)在廢水中的大小為微米級(jí)。因此，應(yīng)用微濾膜容易導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)堵塞，對(duì)造紙廢水處理非常不利。第二種是超濾膜技術(shù)，一般孔徑在0.05微米左右。超濾技術(shù)非常適合去除廢水中的大分子和膠體，超濾技術(shù)在應(yīng)用中可以有效地分離廢水溶液中的細(xì)菌。三是納濾膜技術(shù)。這種膜結(jié)構(gòu)的孔徑為納米級(jí)，可用于去除廢水溶液中納米級(jí)的雜質(zhì)分子和無機(jī)鹽，也可用于日常生活中飲用水的軟化。后者為反滲透膜技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)一價(jià)離子的過濾分離，廣泛應(yīng)用于飲用水生產(chǎn)，而在造紙廢水處理中通常用于水循環(huán)系統(tǒng)的末端處理。
2.膜技術(shù)在造紙廢水處理中的應(yīng)用研究。
2.1用于制漿廢液的預(yù)濃縮
制漿廢液的膜預(yù)處理可以作為多效蒸發(fā)的輔助手段，特別是在廢液濃度較低時(shí)，使用水通量達(dá)到一定速度或更高的膜，會(huì)比使用蒸發(fā)濃縮有更高的經(jīng)濟(jì)效益，并且可以防止結(jié)晶。有學(xué)者采用反滲透膜處理亞硫酸鹽法制漿廢液。當(dāng)施加4000 ~ 6000 kPa的壓力時(shí)，蒸煮廢液的濃度可從11%濃縮到22%，能耗和生產(chǎn)成本低于多效蒸發(fā)器。挪威廢水處理技術(shù)人員用反滲透膜處理亞硫酸鹽廢液。處理后廢液濃度可從6%提高到12%，透過液固含量僅為0.1%，CODCr負(fù)荷降低97%，BOD5負(fù)荷降低94%，處理能力為3600t/d。
2.2漂白廢水的處理
漂白廢水中含有大量難降解的木質(zhì)素和有毒的氯代有機(jī)化合物，對(duì)環(huán)境中的生物有劇毒和致畸作用，引起多發(fā)性腦神經(jīng)病變。如果不經(jīng)處理直接排入受納水體，水生生物的生理生化特征、群落結(jié)構(gòu)和內(nèi)部組織都會(huì)發(fā)生變化?；谝陨显?，其處理一直是造紙行業(yè)的難點(diǎn)。超濾用于處理漂白廢水在日本的兩家工廠已有20多年的歷史，在瑞典的一家亞硫酸鹽工廠也有近10年的歷史。20世紀(jì)80年代和90年代初，用超濾法處理硫酸鹽漿廠氯/二氧化氯漂白車間堿抽提一段廢水。
2.3脫墨廢水的處理
廢紙作為一種重要的可再生資源，回收利用具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。然而，為了用回收的廢紙生產(chǎn)質(zhì)量更好的紙，需要一系列的洗滌和脫墨操作。在這個(gè)過程中，一些顏料顆粒和油墨顆粒會(huì)溶出，造成一定的污染。有學(xué)者分析了超濾膜技術(shù)在造紙脫墨廢水處理研究中應(yīng)用的影響因素，了解到在將超濾技術(shù)應(yīng)用于稀油墨分散廢水處理的過程中，可以通過提高環(huán)境溫度來優(yōu)化超濾處理的透過率和處理效果的穩(wěn)定性，同時(shí)可以添加表面活性劑來提高超濾處理的穩(wěn)定性。在處理高濃度油墨分散體系的過程中，如果使用過多的表面活性劑，透光率會(huì)下降，穩(wěn)定性不再受表面活性劑增減的影響。目前，超濾技術(shù)在脫墨廢水處理中的應(yīng)用還存在一些問題需要解決。處理過程中料液中所含的固體會(huì)影響清水的回收率，將超濾技術(shù)應(yīng)用于造紙脫墨廢水處理時(shí)需要進(jìn)行一些預(yù)處理操作。
2.4造紙機(jī)白水的處理
在造紙生產(chǎn)中為了減少用水量，提高水資源利用率，通常采用紙機(jī)水閉路循環(huán)使用，使廢水中的化學(xué)物質(zhì)得以循環(huán)利用，經(jīng)過這樣的處理可以改善造紙循環(huán)中的白水問題，從而優(yōu)化紙機(jī)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的造紙脫水效果，使制成的紙料具有更高的干燥度，減少后期紙張干燥所需的熱能消耗。超濾膜技術(shù)能有效去除廢水中的微粘性物質(zhì)和細(xì)菌，從而減少水處理殺菌劑的用量，降低藥品成本。
3.膜技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)
3.1膜性能逐步提高
膜技術(shù)雖然目前還是一項(xiàng)新技術(shù)，發(fā)展時(shí)間比較短，但應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛，而且膜技術(shù)的應(yīng)用也表現(xiàn)出一些能量吸收的缺陷，一些雜質(zhì)的分離效果有待提高。未來，研究人員可以通過膜復(fù)合技術(shù)和環(huán)境調(diào)節(jié)，提高膜結(jié)構(gòu)的完善性，優(yōu)化膜處理性能，從而實(shí)現(xiàn)膜技術(shù)性能的逐步優(yōu)化。
3.2進(jìn)一步優(yōu)化膜技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用工藝
雖然膜技術(shù)在廢水處理過程中非常容易操作，但我們應(yīng)積極開展膜技術(shù)的研發(fā)和技術(shù)突破，進(jìn)一步簡化其設(shè)施和設(shè)備，結(jié)合一些預(yù)處理工藝，進(jìn)一步提高其在廢水處理過程中的應(yīng)用效果，使優(yōu)化后的膜技術(shù)更方便地應(yīng)用于造紙工業(yè)廢水處理。
3.3積極優(yōu)化膜分離器材料的制造工藝。
雖然膜分離技術(shù)在我國廢水處理過程中已得到積極應(yīng)用，但我國廢水處理過程用膜材料的生產(chǎn)還有很長的路要走。我們應(yīng)該積極學(xué)習(xí)國外的膜材料制造技術(shù)，并將其融入到我國的膜生產(chǎn)中，為我國的廢水處理生產(chǎn)制造出更符合工業(yè)廢水處理工藝的膜分離材料。
4.結(jié)論
總之，在我國許多工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中，水污染治理是不可回避的環(huán)保工作。膜技術(shù)的應(yīng)用可以提高廢水處理的效率，簡化廢水處理的操作措施。在造紙工業(yè)的發(fā)展中，應(yīng)力膜技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)廢水處理的多環(huán)節(jié)應(yīng)用和廢水的零排放，不僅可以為造紙工業(yè)的發(fā)展贏得良好的輿論，還可以提高廢水處理和回用的效率，真正實(shí)現(xiàn)資源的高效利用，為造紙工業(yè)的發(fā)展探索一條健康的道路。(來源:廣西華泰依桐環(huán)?？萍加邢薰?
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