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无机膜用于废水处理前景广阔
2003年27期 发行日期:2006-04-17
作者:包佳琨
无机膜用于废水处理前景广阔□包佳琨无机膜主要包括陶瓷膜、金属氧化物膜(如γ-Al2O3、 ZnO、 TiO2)和金属膜等,在水处理领域应用的主要方向是废水处理。无机膜可以在苛刻的条件下进行长期稳定的分离操作,特别适合于工业废水的处理,目前主要用于含油废水、化工及石化废水、造纸和纺织废水、生活污水及放射性废水的处理。无机膜与其他技术集成,可以达到降低成本、提高处理效率的目的,这将是今后的重要发展方向。1.华北工学院化学工程系对氧化铝陶瓷膜的制备、性能及其应用进行了深入研究,目前已具备批量生产孔径为0.2~0.07μm各种规格的氧化铝陶瓷膜。该无机膜化学性能稳定,耐高温、耐强酸强碱和有机溶剂,耐微生物侵蚀,具有机械强度高、使用寿命长、易清洗、再生能力强等优点。应用领域主要为乳化悬浮液或乳化液的处理,微米、纳米粒子的过滤,食品、生化领域中的分离回收及净化处理等。    2.成都川大阳光环境公司开发出S-MF型无机膜材料,其耐酸、
    2.成都川大阳光环境公司开发出S-MF型无机膜材料,其耐酸、碱、有机溶剂,耐高温,分离效率高,抗微生物降解。能在常温下进行分离且不发生相变,具有化学稳定性好、易再生等优点。该技术适用于乳化油废水处理、腐蚀性液体的过滤净化、金属表面清洗液回收、油田回注水的处理、轧钢乳化液废水处理等领域。3.湖南恒辉环保实业有限公司自主研究开发出无机膜分离技术。选定油脂工业碱炼洗涤废水作为处理对象,在工艺设计中,较好地解决了分离装置的密封性,研究开发了脉冲反冲技术与正面快走冲洗相结合的膜污染清洗技术,解决了膜孔易污染堵塞、不耐温、不耐压的问题,因此在高压、高温、高粘度、高固体含量和苛刻pH值条件下都能正常运行。该技术与其他处理工艺相比,油回收率达98%以上,具有很好的经济效益,且工艺简明,处理效果稳定可靠,运行成本和维护费用低。经无机膜处理后,油的去除率达98%以上,COD去除率达85%以上,降低了生化处理的负荷,从而降低了后续处理的投资和运行费用;污泥产生量约为常规生化法的10%~15%,污泥处理费用低;操作管理简便,人工少,劳动强度低,可实现半自动化或全自动化控制。4.岳阳巴陵油脂工业有限公司采用无机膜废水处理成套设备,将该厂生产的高浓度废水,通过无机膜的渗透作用,含油量由12g/L以上下降到100mg/L以下,COD含量由10~20g/L下降到2g/L以下,其出口渗透液再经生化处理后达标排放。分离后的浓缩液变为可利用的回收油,仅此项每年回收利用价值就达50万元,2年就可收回治理投资。5.膜生物反应器(MBR)技术具有固液分离效率高、占地少、处理水质好(可直接回用)、活性污泥少、系统稳定性好等优点,特别适合各种大型公共建筑生活污水和一些难处理的工业废水的处理。当前研究和应用的大多是有机膜生物反应器,而无机膜生物反应器的研究刚开始,但已表现出良好的发展前景。国外报道了采用陶瓷膜生物反应器处理生活污水的半工业性中试结果。清华大学汪诚文等也开展过类似的研究,结果表明,在膜面流速大于4 m/s、过滤压差小于0.1 MPa时,膜通量可长期稳定在75~150 L/(m2·h),与有机膜相比,具有操作简单、运行稳定可靠等优点。目前无机膜生物反应器存在的主要问题是运行能耗偏高,这也是目前研究的热点。6.对于有机物浓度高、生物降解性差甚至有生物毒性的工业废水,光催化氧化是处理此类物质的有效方法之一。其突出优点在于将太阳能的应用引入环境治理中,这引起了国内外的广泛关注。南京工业大学膜科学技术研究所徐南平等人利用自制的TiO2半导体微催化剂对亚甲基蓝染料的降解进行研究,但这种纳米级的光催化剂怎样循环使用是关键性问题,陶瓷膜可以很好地解决这一问题。他们开发出陶瓷膜光催化反应器,对超细催化剂的回收率可以达到99%以上,取得了良好效果,这有可能实现将超细催化剂技术引入废水处理领域,具有较为广阔的应用前景。



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