隨著對化工廢水排放污染的日益嚴(yán)重，人們對化工污水的處理變得越來越關(guān)注，倘若這些廢水不能得到妥善處理和排放，會對自然環(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。科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，廢水處理的方法也變得越來越完善，其中膜技術(shù)是廢水處理技術(shù)中的一種，它的處理過程主要是物理過程對自然環(huán)境是無害的。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
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，倘若廢水處理不妥善，不僅對自然環(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，同時對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)在操作過程中所涉及的方面較廣泛，例如，壓力、濃度、電勢梯度等，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)對其進(jìn)行選擇性滲透，同時利用化學(xué)位差作為推動力，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自然環(huán)境、人體健康的威脅，同時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)的過濾技術(shù)來講不僅可以降低企業(yè)廢水處理的經(jīng)濟(jì)支出，同時也進(jìn)一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會收益，這是因為膜技術(shù)在對化工廢水處理過程中，它是一種物理過程且無需發(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)成膜材料分為無機(jī)膜和有機(jī)高分子膜，讓廢水經(jīng)過這些分子膜精細(xì)過濾的方式來對化工廢水中的病菌或者是有毒物質(zhì)進(jìn)行過濾，從而降低廢水對自然環(huán)境和人體健康的危害，使人們可以獲得一個優(yōu)良、潔凈的生存環(huán)境，進(jìn)一步開展工作以及生活。因為此技術(shù)對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%，是其他過濾濾紙的40 倍左右[2]。同時微濾膜的厚度比較小，使液體被過濾中的介質(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，過濾時沒有介質(zhì)脫落也不會造成二次污染，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)透過膜到低壓側(cè)，而大粒子組分被膜所阻攔使它們在濾剩液中濃度。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)過濾裝置基本的特征。間歇操作適用于實驗室或小規(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)械過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器、高壓泵、納濾主過濾系統(tǒng)。其工作特點(diǎn)是過濾精度高、處理效果穩(wěn)定、維護(hù)簡單，設(shè)備外形美觀且制造精密。同時參數(shù)控制也比較，自控設(shè)計相對完善，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力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。因為它和自然滲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，同時也進(jìn)一步實現(xiàn)廢水資源化等諸多意義。而由于反滲透膜技術(shù)對進(jìn)水要求相對較高，為此工作人員在運(yùn)用反滲透技術(shù)對化工廢水進(jìn)行深度處理時，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性，來分離不同的溶質(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)在工作過程中是需要借助膜分離的[5]。例如、水處理通過利用半透膜的選擇滲透性原理，還有在外加直流電場的作用之下，使交流膜對陰離子進(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)過濾器、加壓泵、各類消毒體系共同作用下來對廢水進(jìn)行反復(fù)排水，后再經(jīng)過膜出體系對化工廢水進(jìn)行處理。
2.6 聯(lián)合法工藝
在對化工廢水進(jìn)行處理過程中，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)合起來的，這樣做可以使廢水處理的效果非常好，對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，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，此時干氣中的烴濃度也相對比較穩(wěn)定，此時應(yīng)采取脫甲塔對化工廢水進(jìn)行處理，因為通過經(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)合法對催化裂化干氣進(jìn)行預(yù)處理，它對廢水處理技術(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使用，同時聯(lián)合法工藝也是目前化工廢水處理膜技術(shù)的主要途徑。

有害廢水處理
鉛(Pb)是一種有毒的重金屬元素，在環(huán)境中難降解，可被水生動植物富集吸收，進(jìn)人食物鏈可能危害人畜安全。另外，直接飲用或皮膚接觸含Pb水體均能使其進(jìn)人人體，對人體健康造成危害。Pb中毒能導(dǎo)致人體出現(xiàn)、幻覺、、焦慮、肌無力等，且能損傷人的中樞系統(tǒng)，對腎、肝、生殖系統(tǒng)以及大腦都有嚴(yán)重危害。因此尋找一種、環(huán)保的方法處理含Pb廢水，使其達(dá)標(biāo)排放，減少環(huán)境污染，是急需研究和解決的環(huán)境問題。
吸附法是目前重金屬廢水處理的主要方法之一，其具有、簡便和選擇性好等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前常用的吸附劑有樹脂、殼聚糖、硅藻土、膨潤土、活性炭等。利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備的生物炭處理含重金屬廢水，是近年來吸附法的研究熱點(diǎn)。


生物炭表面富含梭基、酚經(jīng)基、碳基、酉昆基等多種官能團(tuán)，有大量的孔隙結(jié)構(gòu)，是一種的吸附劑。據(jù)統(tǒng)計，我國每年產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物達(dá)數(shù)千萬t，這些農(nóng)業(yè)廢棄物是很好的廉價易得的生物炭原料。生物炭在水溶液中對As(V).Pb(II)和Cd(II)有巨大的吸附能力。當(dāng)前一些報道應(yīng)用稻殼、水稻秸稈、玉米秸稈等制備的生物炭對水體中重金屬的吸附效果和特性進(jìn)行研究，結(jié)果表明，生物炭表面具有較多的吸附位點(diǎn)，對水體中Pb2+,Cd2+等重金屬的吸附效果較好。將生物炭進(jìn)行改性或表面修飾能顯著提高其吸附效果。
近年來，將吸附劑用磁性鐵氧化物納米粒子進(jìn)行表面修飾，不僅能快速、地吸附去除廢水的重金屬離子，而且由于其特的磁學(xué)性質(zhì)還可方便地外加磁鐵進(jìn)行回收，有很好的可重復(fù)再利用性，表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。CONC等將果膠吸附劑用磁性鐵氧化物納米粒子進(jìn)行表面修飾，吸附Cu2+后再用EDTA對其進(jìn)行再生，第5次再生后，仍可達(dá)到原始吸附容量的58.66%，再生利用性良好。許飄利用磁性納米固定化黃抱原毛平革菌吸附重金屬污染廢水中的Pb2+，吸附量高達(dá)185.25mg/g，且經(jīng)過吸附一解吸循環(huán)后仍能達(dá)到很好的去除效果。
目前，國內(nèi)對生物炭表面負(fù)載磁性材料研究尚處于初期階段，很有必要將吸附條件進(jìn)行優(yōu)化，確定吸附模型，探索其吸附機(jī)理。因此，本研究將谷殼生物炭改性后負(fù)載Fe3O4，制備成具有磁性的生物炭，通過對其進(jìn)行表征分析及模擬廢水中Pb2+的吸附效果研究，為磁性生物炭作為一種新型的吸附材料運(yùn)用于實際工程打下堅實的理論基礎(chǔ)。

小型的污水處理設(shè)備，其特征在于：其結(jié)構(gòu)包括污水處理箱(1)、基座(2)、電機(jī)(3)、消毒器(4)、連接口(5)、蓋帽(6)、氣罐(7)、連接頭(8)、連接管(9)、電源指示燈(10)、啟動按鈕(11)、控制箱(12)，所述污水處理箱(1)的底面與基座(2)的上表面相焊接，所述消毒器(4)的上表面安裝有連接口(5)，所述連接口(5)的上端與蓋帽(6)螺紋連接，所述電機(jī)(3)安裝在基座(2)的上表面，所述連接管(9)的一端與連接頭(8)相嵌套，所述連接頭(8)安裝在氣罐(7)的上端，所述控制箱(12)的正表面設(shè)有電源指示燈(10)并用電連接，所述控制箱(12)的正表面設(shè)有啟動按鈕(11)并用電連接，所述污水處理箱(1)包括入水管(101)、處理箱外殼(102)、滑座(103)、連接板(104)、側(cè)板(105)、滾珠(106)、過濾膜(107)、前板(108)、彈簧(109)、卡扣(1010)、小彈簧(1011)、撥鈕(1012)、連桿(1013)，所述入水管(101)嵌入安裝于處理箱外殼(102)的內(nèi)部，所述滾珠(106)嵌入安裝于滑座(103)內(nèi)，所述連接板(104)與過濾膜(107)相貼合，所述側(cè)板(105)的左端面與過濾膜(107)的右端面相貼合，所述側(cè)板(105)嵌入安裝于滑座(103)內(nèi)，所述前板(108)的左端面設(shè)有過濾膜(107)，所述彈簧(109)的右端面與連接板(104)的左端面相貼合，所述卡扣(1010)的底面與小彈簧(1011)的上表面相貼合，所述連桿(1013)的左端與撥鈕(1012)相嵌套。
2小型的污水處理設(shè)備，其特征在于：所述基座(2)的上表面與消毒器(4)的底面相貼合。
3.小型的污水處理設(shè)備，其特征在于：所述控制箱(12)與電機(jī)(3)電連接。
4.小型的污水處理設(shè)備，其特征在于：所述處理箱外殼(102)的底面與基座(2)的上表面相焊接。
5.小型的污水處理設(shè)備，其特征在于：所述基座(2)為長810寬380高30的長方體結(jié)構(gòu)。

根據(jù)的規(guī)模、性質(zhì)和處理污水排放去向，進(jìn)行工藝選擇。根據(jù)分類，分為病和綜合。醫(yī)院污水處理后排放去向分為排入自然水體和通過市政下水道排入城市污水處理廠兩類。
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