隨著對(duì)化工廢水排放污染的日益嚴(yán)重，人們對(duì)化工污水的處理變得越來(lái)越關(guān)注，倘若這些廢水不能得到妥善處理和排放，會(huì)對(duì)自然環(huán)境以及人們身體健康甚至是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成非常大的影響?？茖W(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，廢水處理的方法也變得越來(lái)越完善，其中膜技術(shù)是廢水處理技術(shù)中的一種，它的處理過(guò)程主要是物理過(guò)程對(duì)自然環(huán)境是無(wú)害的。為此，本文就膜技術(shù)在化工廢水處理中的應(yīng)用作出相關(guān)分析，希望對(duì)相關(guān)人士有所幫助。
1 化工廢水處理中膜技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
隨著化工行業(yè)的不斷興起，化工廢水的排放量也日益增長(zhǎng)，倘若廢水處理不妥善，不僅對(duì)自然環(huán)境造成非常大的影響，使人們賴以生存的環(huán)境被不斷破壞，同時(shí)對(duì)人類身體健康也十分不利，為此為了進(jìn)一步提高化工廢水處理的效果，可以引入膜技術(shù)，該技術(shù)在操作過(guò)程中所涉及的方面較廣泛，例如，壓力、濃度、電勢(shì)梯度等，然而由于混合體大部分是由多組分構(gòu)成的，為此可以利用膜技術(shù)對(duì)其進(jìn)行選擇性滲透，同時(shí)利用化學(xué)位差作為推動(dòng)力，可以使混合物中的氣體、液體進(jìn)一步分離和提純[1]。在化工廢水處理過(guò)程中，膜技術(shù)是廣泛應(yīng)用的方法，不僅可以有效凈化降低廢水對(duì)自然環(huán)境、人體健康的威脅，同時(shí)也可將廢水中的污染物去除掉，并將廢水中有用的物質(zhì)進(jìn)行回收利用。膜技術(shù)相比以往傳統(tǒng)的過(guò)濾技術(shù)來(lái)講不僅可以降低企業(yè)廢水處理的經(jīng)濟(jì)支出，同時(shí)也進(jìn)一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)收益，這是因?yàn)槟ぜ夹g(shù)在對(duì)化工廢水處理過(guò)程中，它是一種物理過(guò)程且無(wú)需發(fā)生相的變化或者添加助劑，這也是膜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于化工廢水處理中的原因。
2 化工廢水處理中膜技術(shù)的應(yīng)用
2.1 微濾膜技術(shù)
微濾膜技術(shù)根據(jù)成膜材料分為無(wú)機(jī)膜和有機(jī)高分子膜，讓廢水經(jīng)過(guò)這些分子膜精細(xì)過(guò)濾的方式來(lái)對(duì)化工廢水中的病菌或者是有毒物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，從而降低廢水對(duì)自然環(huán)境和人體健康的危害，使人們可以獲得一個(gè)優(yōu)良、潔凈的生存環(huán)境，進(jìn)一步開(kāi)展工作以及生活。因?yàn)榇思夹g(shù)對(duì)廢水處理效果特別顯著，所以被很多石油化工行業(yè)所使用，它表面的孔隙率十分高，一般可以達(dá)到70%，是其他過(guò)濾濾紙的40 倍左右[2]。同時(shí)微濾膜的厚度比較小，使液體被過(guò)濾中的介質(zhì)所吸附，進(jìn)一步將損失降到。高分子類微濾膜為一均勻的連續(xù)體，過(guò)濾時(shí)沒(méi)有介質(zhì)脫落也不會(huì)造成二次污染，從而得到高純度的濾液，在很大程度上也減少了化工廢水處理問(wèn)題上的成本支出，使企業(yè)能夠獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2 超濾膜技術(shù)
超濾膜技術(shù)是膜分離技術(shù)中的一種，它是以0.1~0.5MPa的壓力差為推動(dòng)力，利用多孔膜的能力和以物理截留的方式，將廢水中大小不同的物質(zhì)顆粒分開(kāi)從而達(dá)到純化和濃縮、篩分溶液中不同組分的目的。它的工作原理是在靜壓差為推動(dòng)力的作用下，原料液中溶劑和小溶質(zhì)粒子從高壓的料液側(cè)透過(guò)膜到低壓側(cè)，而大粒子組分被膜所阻攔使它們?cè)跒V剩液中濃度。超濾膜技術(shù)程常用的操作模式有三種，種為單段間歇操作，在超濾過(guò)程中為了減輕濃差極化的影響，為此膜組件必須保持較高的料液流速，但膜的滲透通量較小，所以料液必須在膜組件中循環(huán)多次才能使料液濃縮到要求的程度，這也是工業(yè)過(guò)濾裝置基本的特征。間歇操作適用于實(shí)驗(yàn)室或小規(guī)模間歇生產(chǎn)產(chǎn)品的處理[3]。第二種為單段連續(xù)操作，與間歇操作相比其特點(diǎn)是超濾過(guò)程始終處于接近濃縮液的濃度下進(jìn)行，因此滲透量與截留率均較低，為了克服此缺點(diǎn)可采用多段連續(xù)操作。第三種為多段連續(xù)操作，各段循環(huán)液的濃度依次升高，后一段引出濃縮液，因此前面幾段中料液可以在較低的濃度下操作。這種連續(xù)多段操作適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。超濾膜技術(shù)被廣泛應(yīng)用在化工廢水處理中，例如，染料廢水處理、造紙廢水的處理、廢水的處理等。
2.3 納濾膜技術(shù)
納濾膜技術(shù)是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術(shù)，其節(jié)流分子量在80~1000 的范圍內(nèi)，孔徑為幾納米，因此稱納濾。它包括源水、源水泵、機(jī)械過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器、精密過(guò)濾器、高壓泵、納濾主過(guò)濾系統(tǒng)。其工作特點(diǎn)是過(guò)濾精度高、處理效果穩(wěn)定、維護(hù)簡(jiǎn)單，設(shè)備外形美觀且制造精密。同時(shí)參數(shù)控制也比較，自控設(shè)計(jì)相對(duì)完善，可以根據(jù)客戶的要求做到完全自控[4]。
2.4 反滲透技術(shù)
反滲透又稱逆滲透，它是一種以壓力差為推動(dòng)力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。因?yàn)樗妥匀粷B透的方向相反所以該技術(shù)又可以稱之為反滲透。工作根據(jù)各種物料的不同滲透壓，就可以使用大于滲透壓的反滲透壓力，從而達(dá)到分離、提取、純化和濃縮的目的。反滲透技術(shù)也是化工廢水處理中廣泛應(yīng)用的，該技術(shù)對(duì)化工廢水處理，不僅可以大幅度降低化工生產(chǎn)成本、保護(hù)環(huán)境，同時(shí)也進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)廢水資源化等諸多意義。而由于反滲透膜技術(shù)對(duì)進(jìn)水要求相對(duì)較高，為此工作人員在運(yùn)用反滲透技術(shù)對(duì)化工廢水進(jìn)行深度處理時(shí)，還需要結(jié)合沉降、混凝、微濾、超濾、活性炭吸收、pH 調(diào)節(jié)等預(yù)處理工藝，從而使廢水處理效果更佳。
2.5 電滲析技術(shù)
電滲析技術(shù)是利用半透膜的選擇透過(guò)性，來(lái)分離不同的溶質(zhì)顆粒的方法。該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在化工、輕工、造紙、醫(yī)藥工業(yè)，尤其是化工廢水處理上，電滲析技術(shù)在工作過(guò)程中是需要借助膜分離的[5]。例如、水處理通過(guò)利用半透膜的選擇滲透性原理，還有在外加直流電場(chǎng)的作用之下，使交流膜對(duì)陰離子進(jìn)行操控，這也是為了便于使那些游離子可以較好地滲透到另一側(cè)的水中，同時(shí)將另一側(cè)水濃度進(jìn)一步淡化，這種技術(shù)也適用于重金屬工業(yè)、工業(yè)的廢水處理，其主要工作原理是在原水細(xì)格柵、調(diào)理池中，利用毛發(fā)過(guò)濾器、加壓泵、各類消毒體系共同作用下來(lái)對(duì)廢水進(jìn)行反復(fù)排水，后再經(jīng)過(guò)膜出體系對(duì)化工廢水進(jìn)行處理。
2.6 聯(lián)合法工藝
在對(duì)化工廢水進(jìn)行處理過(guò)程中，由于有些工藝所選擇的膜技術(shù)不合理，是需要與其他技術(shù)相互聯(lián)合起來(lái)的，這樣做可以使廢水處理的效果非常好，對(duì)于渣油催化干氣氣烴別離膜技術(shù)以及深冷法聯(lián)合技術(shù)非常適用。該膜技術(shù)的工作原理主要是利用膜別離法將干氣中的氫分離出來(lái)，再采取深冷法別離將烴進(jìn)行分離，然而由于膜分離技術(shù)已經(jīng)將干氣中的大部分氫氣分離出來(lái)，此時(shí)干氣中的烴濃度也相對(duì)比較穩(wěn)定，此時(shí)應(yīng)采取脫甲塔對(duì)化工廢水進(jìn)行處理，因?yàn)橥ㄟ^(guò)經(jīng)膜分離所得濃度的烴是可以用于加工的。除此之外，還可以利用聯(lián)合法對(duì)催化裂化干氣進(jìn)行預(yù)處理，它對(duì)廢水處理技術(shù)要求并不高，只需要增加一些基礎(chǔ)設(shè)備就可以，比如，增設(shè)除霧沫設(shè)備，通過(guò)該設(shè)備脫出重組分中液滴即可，膜技術(shù)特別適用于氫氣資源短缺時(shí)使用，同時(shí)聯(lián)合法工藝也是目前化工廢水處理膜技術(shù)的主要途徑。

4、對(duì)于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)的小型綜合，條件不具備時(shí)可采用簡(jiǎn)易生化處理作為過(guò)渡處理措施，之后逐步實(shí)現(xiàn)二級(jí)處理或加強(qiáng)處理效果的一級(jí)處理。

高濃度廢水具有強(qiáng)酸強(qiáng)堿性
一是需氧性危害：由于生物降解作用，高濃度有機(jī)廢水會(huì)使受納水體缺氧甚至厭氧，多數(shù)水生物將，從而產(chǎn)生惡臭，惡化水質(zhì)和環(huán)境。
二是感觀性污染：高濃度有機(jī)廢水不但使水體失去使用價(jià)值，更嚴(yán)重影響水體附近的正常生活。
三是致毒性危害：超高濃度有機(jī)廢水中含有大量有毒有機(jī)物，會(huì)在水體、土壤等自然環(huán)境中不斷累積、儲(chǔ)存，后進(jìn)入人體，危害人體健康。
對(duì)于這種廢水主要有以下幾種處理方法，是目前高濃度廢水處理使用多的。
氧化-吸附法
高濃度廢水稀釋后用煤粉進(jìn)行初步混凝、吸附處理，然后用Fenton試劑催化氧化和酸性凝聚，再用煤粉混凝、吸附。經(jīng)此法處理的廢水，色度和COD可分別去除、90%，具有較好的處理效果。吸附后的煤粉用于燃燒，無(wú)二次污染，比使用活性炭作吸附劑更經(jīng)濟(jì)。
焚燒法
焚燒法適用于處理高濃度有機(jī)廢水。預(yù)處理后的廢水經(jīng)加壓、過(guò)濾、計(jì)量后送至爐拱上方，由高壓空氣霧化噴嘴噴入爐膛蒸發(fā)焚燒。該法在保證鍋爐安全運(yùn)行的條件下，能對(duì)高濃度有機(jī)廢水徹底處理，其優(yōu)點(diǎn)是初投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。若采用技術(shù)，焚燒效果良好，灰渣及飛灰含碳量均有所降低，對(duì)鍋爐出力、效率均無(wú)顯著影響。
該法在實(shí)際推廣應(yīng)用中存在的缺點(diǎn)是：①?gòu)U水水量受相配鍋爐的限制；②對(duì)廢水成分應(yīng)詳細(xì)分析，確保不影響鍋爐本體燃燒；③該法在理論上有待進(jìn)一步深入研究。
吸附法
吸附法是用具有很強(qiáng)吸附能力的固體吸附劑，使廢水中的一種或數(shù)種組分富集于固體表面的方法。常用的吸附劑有活性炭和樹(shù)脂，活性炭再生和洗脫困難；樹(shù)脂吸附具有實(shí)用范圍廣，不受廢水中無(wú)機(jī)鹽的影響，吸附效果好，洗脫和再生容易，性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因而在超高濃度有機(jī)廢水處理中，常用的吸附劑為樹(shù)脂吸附劑。樹(shù)脂吸附法可用于處理含酚、苯胺、有機(jī)酸、硝基物、農(nóng)藥、染料中間體等廢水，是一種處理有機(jī)廢水的有效方法。
SBR處理
SBR污水處理工藝是現(xiàn)代活性污泥法的一種類型，它是在一個(gè)設(shè)有曝氣及攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)，按照預(yù)定的程序，進(jìn)行充水、生化反應(yīng)、沉淀、排水、閑置等過(guò)程的操作。從充水開(kāi)始到閑置結(jié)束為一個(gè)周期。
高濃度廢水處理主要困難，本質(zhì)上是由于其特性決定的除了在處理時(shí)的外部環(huán)境條件(如溫度、pH值等)沒(méi)有達(dá)到生物處理的佳條件外。這也在無(wú)形中增加了廢水處理企業(yè)的成本。
高濃度廢水處理還有其它兩個(gè)原因。一是由于化合物本身的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),在微生物群落中,沒(méi)有針對(duì)要處理的化合物的酶,使其具有抗降解性;二是在廢水中含有對(duì)微生物有毒或者能抑制微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)(有機(jī)物或無(wú)機(jī)物),從而使得有機(jī)物不能快速的降解。但是目前，行業(yè)對(duì)高濃度廢水處理的工藝已經(jīng)達(dá)到成熟的地步，成本費(fèi)用方面也在大大減少，高濃度廢水處理也將進(jìn)入一個(gè)新的工藝流程階段。

化工廢水處理工藝——UASB構(gòu)造圖
?UASB是（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）的英文縮寫。名叫上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，是一種處理污水的厭氧生物方法，又叫升流式厭氧污泥床。
污水自下而上通過(guò)UASB，反應(yīng)器底部有一個(gè)高濃度、高活性的污泥床，污水中的大部分有機(jī)污染物在此間經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵降解為甲烷和二氧化碳。
因水流和氣泡的攪動(dòng)，污泥床之上有一個(gè)污泥懸浮層。反應(yīng)器上部有設(shè)有三相分離器，用以分離消化氣、消化液和污泥顆粒。消化氣自反應(yīng)器頂部導(dǎo)出；污泥顆粒自動(dòng)滑落沉降至反應(yīng)器底部的污泥床；消化液從澄清區(qū)出水。UASB 負(fù)荷能力很大，適用于高濃度有機(jī)廢水的處理。運(yùn)行良好的UASB有很高的有機(jī)污染物去除率，不需要攪拌，能適應(yīng)較大幅度的負(fù)荷沖擊、溫度和pH變化。
UASB反應(yīng)區(qū)與三相分離器設(shè)計(jì)參數(shù)示意圖
化工廢水處理工藝——泵前重力投加
?泵前重力投加是利用水泵葉輪的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，使混凝劑迅速地分散到原水中。這種方法安全可靠，節(jié)省混凝劑，一般適用于取水泵距水廠較近者。
化工廢水處理工藝——比阻測(cè)定裝置
?污泥比阻是表示污泥過(guò)濾特性的綜合性指標(biāo)，它的物理意義是：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的污泥在一定壓力下過(guò)濾時(shí)在單位過(guò)濾面積上的阻力。求此值的作用是比較不同的污泥（或同一污泥加入不同量的混合劑后）的過(guò)濾性能。污泥比阻愈大，過(guò)濾性能愈差。
化工廢水處理工藝——帶式干燥器
?連續(xù)式常壓干燥器的一種。主要用于干燥小塊或纖維質(zhì)物料，如煤、肥皂、羊毛、棉花和其他纖維等。
化工廢水處理工藝——單級(jí)萃取流程
?單級(jí)萃取又稱一次接觸萃取，利用萃取劑，通過(guò)萃取作用使廢水得到凈化是廢水物理化學(xué)處理法之一。根據(jù)一種溶劑對(duì)不同物質(zhì)具有不同溶解度這一性質(zhì)，可將溶于廢水中的某些污染物完全或部分分離出來(lái)。
化工廢水處理工藝電滲析裝置
?電滲析法是利用電場(chǎng)的作用，強(qiáng)行將離子向電極處吸引，致使電極中間部位的離子濃度大為下降，從而制得淡水的一種方法。一般情況下水中離子都可以自由通過(guò)交換膜，除非人工合成的大分子離子。
化工廢水處理工藝——方形曝氣沉淀池
?曝氣是使空氣與水強(qiáng)烈接觸的一種手段，其目的在于將空氣中的氧溶解于水中，或者將水中不需要的氣體和揮發(fā)性物質(zhì)放逐到空氣中。換言之，它是促進(jìn)氣體與液體之間物質(zhì)交換的一種手段。
化工廢水處理工藝——混流泵
?混流泵是介于離心泵和軸流泵之間的一種泵?；炝鞅玫谋绒D(zhuǎn)速高于離心泵，低于軸流泵，一般在300-500之間。它的揚(yáng)程比軸流泵高，但流量比軸流泵小，比離心泵大。
化工廢水處理工藝——離心脫水機(jī)
?離心脫水機(jī)是洗滌設(shè)備的一種，是采用內(nèi)筒轉(zhuǎn)動(dòng)等離心方式，通過(guò)高速的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，將物件所含的水分甩出去的一種設(shè)備?？梢苑譃椋合滦孤┟撍畽C(jī)，上卸料脫水機(jī)，固定式離心脫水機(jī)，活動(dòng)式脫水機(jī)。
化工廢水處理工藝——立式多段焚燒爐
?多段立式焚燒爐結(jié)構(gòu)緊湊，操作彈性大，適用于各種污泥的焚燒處理。多段爐的污泥自上而下進(jìn)行干燥和焚燒，焚燒后的氣體在爐內(nèi)上升，在頂部與處于干燥階段的含水率為65％一75％的泥餅?zāi)嫦蚪佑|，對(duì)氣體起到一定脫用。
化工廢水處理工藝——連續(xù)式重力濃縮池
?濃縮池的作用是用于降低要經(jīng)穩(wěn)定、脫水處置過(guò)程或投棄的污泥的體積。污泥濃縮后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的體積大幅度地降低，從而可以大大降低其他工程措施的投資。連續(xù)式重力濃縮池的基本構(gòu)造特點(diǎn)是裝有與刮泥機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)的垂直攪拌柵,能使?jié)饪s效果提高20%以上。
化工廢水處理工藝——流化床焚燒爐
?其爐體是由多孔分布板組成，在爐膛內(nèi)加入大量石英砂，將石英砂加熱到600度以上，并在爐底股入200度以上的熱風(fēng)，是熱砂沸騰起來(lái)，再投入垃圾。垃圾同熱砂一起沸騰起來(lái)，垃圾很快燥，著火，燃燒。未燃盡的垃圾比重交輕，繼續(xù)沸騰燃燒，燃盡的垃圾比重較大，落到爐底，經(jīng)過(guò)水冷卻后，用分選設(shè)備將粗渣，細(xì)渣送到廠外，少量的中等爐渣和石英砂通過(guò)提升設(shè)備送回到垃圾焚燒爐中繼續(xù)使用。
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