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摘要:当前我国在新型煤化工技术方面已经取得了一定的研究,但高耗能、高排放等问题依然是目前新型煤化工产业普遍存在的问题。由于对环境的不友好性,煤化工产业的走向一直受到社会公众的质疑。近些年正值国家能源结构调整关键期,因此不能随意取缔,而是应当积极寻求突破点,进一步提升当前新型煤化工产业的发展水平,科学合理的处理废水。
关键词:化工污水处理;膜技术;应用
引言
相较于其它化工废水处理技术,膜技术具有能耗低、污染小等优势,因此在国内化工企业应用较为广泛。目标已知的包括食品生产企业、生物化工企业以及医药企业等均采用该技术进行废水处理。实际依据处理方式的不同,膜技术又可分为微滤、纳滤以及超滤等几种。纵观整个化工行业,膜蒸馏、膜吸收技术是目前应用最为广泛处理技术。利用膜技术可以很好的回收废水中的有害物质,此外废水处理成本更低。
1新型煤化工废水危害分析
1.1高油脂危害
包括系统冷凝水、清洗系统以及实验室等的排水构成了煤化工废水中的油脂。较高的黏性是油脂普遍存在特点,该类物质极其容易黏附在管道内从而造成管道的堵塞,一些油脂甚至可能侵蚀管道以及元件;除此之外,油脂的可降解效果较差,且会对下一阶段水处理设备中的化学反应产生影响,使得废水中的 COD 以及 BOD 分离效果大大降低。油脂密度相对较小,一般漂浮在水的表面,释放大量刺激性气味,还会大大降低滤膜功效,严重影响煤化工废水处理质量。
1.2有机物危害
氨氮元素以及毒性有机物是煤化工废水中主要的有机物危害表现。其中前者在进入外界水环境后会直接导致水体的富营养化,水中溶解氧能力大大降低,水中微生物以及动植物存活率大大降低,严重影响水环境;而后者由于有机物的毒性往往难以有效去除,一旦进入外界水环境将会对水生态环境造成严重危害。该类毒性物质具有致癌性,人们在食用了生活在此类环境中的鱼类后极有可能引发一系列负面因素,严重影响身体健康。
1.3硫化物危害
二次加工设备中的油水分离装置、富气水洗与液态烃水洗等设备是硫化物的主要来源。而硫化物会严重制约细菌等的生长,因此当该物质进入生化池后极易导致池中的微生物大面积死亡,大大降低废水的处理效率。
2膜技术在化工污水处理中应用要点
2.1反渗透膜分离技术
该类型膜是目前业内最为先进同时也是最环保,节能效果最好的膜分离技术。分析其原理,主要是利用溶液渗透压的原理,一些物质无法有效通过半透膜从而将其与水进行有效分析。反渗透复合膜基于芳香族聚酞胺为主要著作原料,利用海水淡化是方式得到可以正常使用的饮用水,并从原先的二级流程升级至一级流程,整体性能得到大大提高。反渗透膜设备运抵现场后,务必安置在温度 5-38 摄氏度的环境中,且应当确保整个环境的通风效果。设备抵达现场后需要在 30天内完成安装,并投入使用。设备的操作使用需要安排专业人员进行,从而尽可能降低误操作以及设备故障情况,有效延长设备使用寿命。
2.2超滤膜分离技术
当需要将溶液与气体进行有效分离或者提纯处理时,此时可采用超滤膜技术。该技术选用一种透过力较好的薄膜作为分离介质,整个膜壁上布满了各种微小孔隙,待处理液在特定的压力环境下可以有效通过膜的一侧,溶剂与一些分子颗粒较小的溶质可以通过膜壁得到滤出液,而分子较大的物质则被膜挡住,最终达到分离的效果。超滤膜分离是一个动态的分离过程,体积相对较大的物质会被膜有效隔离,并随着浓缩液慢慢流出膜组件,该类膜在通过性方面处理较好,因此比较不容易被堵塞,可以长期使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆整个过滤过程可以在低压以及常温环境下进行,节能效果较好。
2.3聚酯酯化废水处理技术分析
利用酯化反应对废水进行处理,并用聚酯设备分类处理聚酯废水,随后利用乙醛等化学实际利用汽提技术进行原始脱除,并用冷凝器设备进行收集。实际由于聚酯生产废水往往含有乙二醇物质,因此整个过程需要耗费大量的能源进行精馏收集乙二醇。基于此可以使用反渗透膜技术,对乙二醇进行冷凝压缩,随后对废水中的乙二醇进行收集,使用气提塔等收集乙醛等有机物。在塔的底端富含乙二醇等物质,从塔底部将废水引出,并经过两级降低温度后进入该超滤模块。随后再进入反渗透系统,浓缩后再处理,得到最终透过液并使用。该方法在化工废水处理质量方面表现较好,且可以为企业节约一定成本。
2.4微滤膜分离技术
该膜技术出现相对较早,于上世纪七十年代被研发出来并在之后的十年得到快速推广,一度受到业内极度青睐。微膜分离技术主要使用微孔精密过滤的形式将原本藏匿于化工废水中的细小杂质进行有效过滤。在整个过滤过程中,整个膜密布着均匀的细孔,且可以将规格稍大于孔径的细小颗粒进行有效的滤除,该方法工作效率相对较高,过滤效果较好,可以精准过滤一些杂质,操作相对简单因此一些企业依然再使用该技术,用于废水处理。
2.5纳米滤膜与电渗析技术
(1)电透析的原理和应用
实际应用电渗析技术时,需要使用水处理设备来完成污水处理系统的处理目的。利用膜分离选择透水特性,通过建设直流电场环境,实现污水中的阴阳离子控制,确保相应离子成功渗入水中,降低污水浓度,实现净化目的。
(2)纳米滤膜的技术原理和应用
反渗透膜技术和超滤膜技术的应用存在一些问题,不能达到对污水进行完美处理的目的,纳米滤膜技术可以弥补这一不足,提高污水处理的效率和质量。在处理化工废水时,纳米滤膜技术能有效地去除污水处理过程中的气味和硬度问题。
2.6深度处理
对于常规排放污水当经过一定的生化处理后基本可以达到国家相关规定的排放标准。但煤化工所排放的废水存在大量无法降解或者难以其它有害物质,因此在进行前一步的生化处理后还需要再进行下一步的深度处理。高级氧化法以及反渗透法是目前最为常用的深度处理技术。前者主要利用自由基 OH 与废水中存在的氮类、酚类等物质进行反应并生成二氧化碳气体以及其它无害物。而反渗透法则主要用于对废水中存在的溶解盐等进行有效去除。反渗透技术基于水溶剂在膜两边所施加的压力差,从而实现对废水中存在的某种特定物质的过滤或者截留。该技术可以在常温环境下进行,在目标物的去除能力方面、有害物的回收效果方面以及环境友好方面均明显优于其他方法。此外该技术的实现设备相对较小、投入成本更低、基于先进技术可以实现全自动化运作,大大降低人工劳动成本,因此无论在经济效益、社会效益还是环境效益等方面均有无可替代的优势。
结束语
随着现代化技术的不断发展,电渗析膜分离技术、超滤膜技术以及反渗透膜分离技术等新型技术在化工废水处理中应用越来越广泛。且新型膜技术在废水处理效果以及处理效率等方面均有了极大提高,在废水处理领域发挥了极为重要的作用。随着人们对生活环境质量要求越来越高,化工企业应当立足自身实际,不断学习先进技术补强企业内部自身短板,利用更为科学合理膜技术,提高废水处理质量,尽可能降低化工生产对环境造成的影响。
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论文作者:李明
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第8期
论文发表时间:2019/5/6
标签:膜技术论文; 技术论文; 废水处理论文; 滤膜论文; 反渗透论文; 超滤论文; 废水论文; 《建筑模拟》2019年第8期论文;