1.前言
近些年随着我国工业化和城市化的进程,大量的工业和生活污染物排放到环境中,给水体带来越来越严重的污染。恶化的水质危及工业生产和人们的健康,增加了整个社会获取水资源的成本。目前水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。为此在各个领域,特别是高耗水的冶金、石化、电力等行业广泛开展了节水工作。除了通过提高循环水浓缩倍数、选择低耗水工艺等方式节约用水外,还努力开辟新水源,污水资源回用即是其中一项主要内容。
污水回用中遇到的一个重要技术问题是水源水质复杂,处理难度大。依靠传统的混凝、沉淀、过滤等工艺往往不能高效地去除污染物,将废水变成满足使用要求的净水。这些需求大大促进了新技术的应用和成熟—这就是膜分离技术。
某石化公司拟建一套污水回用处理系统,对经过二级生化处理的外排工业污水进行深度处理后,作为该公司化工厂锅炉用水水源。针对业主要求、工程条件和小型试验结果,欧美环境工程有限公司提出了以超滤加反渗透为主的工艺方案。并与该石化公司合作,进行了中型试验,以验证超滤技术在此水质下做为反渗透预处理工艺的可靠性。
2.膜分离技术
膜分离技术是一大类技术的总称。和水处理有关的主要包括微滤、超滤、钠滤和反渗透等几类。这些膜分离产品均是利用特殊制造的多孔材料的拦截能力,以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的杂质。在压力驱动下,尺寸较小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧,而尺寸较大的物质则不能透过纤维壁而被截留,从而达到筛分溶液中不同大小组分的目的。
这些分离膜的“孔径”和分离的对象如下表和下图所示:
上图显示了水中各种杂质的大小和去除它们所使用的分离方法。反渗透主要用来去除水中溶解的无机盐;而超滤则可以去除病毒、大分子物质、胶体等;微滤一般能够去除水中的细菌、灰尘,具有很好的除浊效果。这些都是传统的过滤(如砂滤、多介质过滤等)无法实现的。
因此,使用超滤或者微滤替代传统的混凝、过滤,为下游反渗透膜提供最大限度的保护,成为近些年来的一个技术热点。其中关注的要点包括:
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全国中长期科技发展十六项专项之一、中国十六大中长期重点专项 - 中国水体污染防治重大专项发布网站
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