隨著對化工廢水排放污染的日益嚴重，人們對化工污水的處理變得越來越關注，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?？茖W技術的不斷進步，廢水處理的方法也變得越來越完善，其中膜技術是廢水處理技術中的一種，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，本文就膜技術在化工廢水處理中的應用作出相關分析，希望對相關人士有所幫助。
1 化工廢水處理中膜技術的應用優(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，為此為了進一步提高化工廢水處理的效果，可以引入膜技術，該技術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成的，為此可以利用膜技術對其進行選擇性滲透，同時利用化學位差作為推動力，可以使混合物中的氣體、液體進一步分離和提純[1]。在化工廢水處理過程中，膜技術是廣泛應用的方法，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進行回收利用。膜技術相比以往傳統(tǒng)的過濾技術來講不僅可以降低企業(yè)廢水處理的經(jīng)濟支出，同時也進一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會收益，這是因為膜技術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，這也是膜技術被廣泛應用于化工廢水處理中的原因。
2 化工廢水處理中膜技術的應用
2.1 微濾膜技術
微濾膜技術根據(jù)成膜材料分為無機膜和有機高分子膜，讓廢水經(jīng)過這些分子膜精細過濾的方式來對化工廢水中的病菌或者是有毒物質進行過濾，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，進一步開展工作以及生活。因為此技術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所吸附，進一步將損失降到。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)濟效益。
2.2 超濾膜技術
超濾膜技術是膜分離技術中的一種，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顆粒分開從而達到純化和濃縮、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粒子從高壓的料液側透過膜到低壓側，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是超濾過程始終處于接近濃縮液的濃度下進行，因此滲透量與截留率均較低，為了克服此缺點可采用多段連續(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)。超濾膜技術被廣泛應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
納濾膜技術是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術，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)。其工作特點是過濾精度高、處理效果穩(wěn)定、維護簡單，設備外形美觀且制造精密。同時參數(shù)控制也比較，自控設計相對完善，可以根據(jù)客戶的要求做到完全自控[4]。
2.4 反滲透技術
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，從而達到分離、提取、純化和濃縮的目的。反滲透技術也是化工廢水處理中廣泛應用的，該技術對化工廢水處理，不僅可以大幅度降低化工生產(chǎn)成本、保護環(huán)境，同時也進一步實現(xiàn)廢水資源化等諸多意義。而由于反滲透膜技術對進水要求相對較高，為此工作人員在運用反滲透技術對化工廢水進行深度處理時，還需要結合沉降、混凝、微濾、超濾、活性炭吸收、pH 調(diào)節(jié)等預處理工藝，從而使廢水處理效果更佳。
2.5 電滲析技術
電滲析技術是利用半透膜的選擇透過性，來分離不同的溶質顆粒的方法。該技術已經(jīng)被廣泛應用在化工、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的水中，同時將另一側水濃度進一步淡化，這種技術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行反復排水，后再經(jīng)過膜出體系對化工廢水進行處理。
2.6 聯(lián)合法工藝
在對化工廢水進行處理過程中，由于有些工藝所選擇的膜技術不合理，是需要與其他技術相互聯(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以及深冷法聯(lián)合技術非常適用。該膜技術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行分離，然而由于膜分離技術已經(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，此時應采取脫甲塔對化工廢水進行處理，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行預處理，它對廢水處理技術要求并不高，只需要增加一些基礎設備就可以，比如，增設除霧沫設備，通過該設備脫出重組分中液滴即可，膜技術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的主要途徑。

高濃度廢水具有強酸強堿性
一是需氧性危害：由于生物降解作用，高濃度有機廢水會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，惡化水質和環(huán)境。
二是感觀性污染：高濃度有機廢水不但使水體失去使用價值，更嚴重影響水體附近的正常生活。
三是致毒性危害：超高濃度有機廢水中含有大量有毒有機物，會在水體、土壤等自然環(huán)境中不斷累積、儲存，后進入人體，危害人體健康。
對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，無二次污染，比使用活性炭作吸附劑更經(jīng)濟。
焚燒法
焚燒法適用于處理高濃度有機廢水。預處理后的廢水經(jīng)加壓、過濾、計量后送至爐拱上方，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行的條件下，能對高濃度有機廢水徹底處理，其優(yōu)點是初投資省，運行費用低。若采用技術，焚燒效果良好，灰渣及飛灰含碳量均有所降低，對鍋爐出力、效率均無顯著影響。
該法在實際推廣應用中存在的缺點是：①廢水水量受相配鍋爐的限制；②對廢水成分應詳細分析，確保不影響鍋爐本體燃燒；③該法在理論上有待進一步深入研究。
吸附法
吸附法是用具有很強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脂，活性炭再生和洗脫困難；樹脂吸附具有實用范圍廣，不受廢水中無機鹽的影響，吸附效果好，洗脫和再生容易，性能穩(wěn)定等優(yōu)點，因而在超高濃度有機廢水處理中，常用的吸附劑為樹脂吸附劑。樹脂吸附法可用于處理含酚、苯胺、有機酸、硝基物、農(nóng)藥、染料中間體等廢水，是一種處理有機廢水的有效方法。
SBR處理
SBR污水處理工藝是現(xiàn)代活性污泥法的一種類型，它是在一個設有曝氣及攪拌裝置的反應器內(nèi)，按照預定的程序，進行充水、生化反應、沉淀、排水、閑置等過程的操作。從充水開始到閑置結束為一個周期。
高濃度廢水處理主要困難，本質上是由于其特性決定的除了在處理時的外部環(huán)境條件(如溫度、pH值等)沒有達到生物處理的佳條件外。這也在無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原因。一是由于化合物本身的化學組成和結構,在微生物群落中,沒有針對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微生物有毒或者能抑制微生物生長的物質(有機物或無機物),從而使得有機物不能快速的降解。但是目前，行業(yè)對高濃度廢水處理的工藝已經(jīng)達到成熟的地步，成本費用方面也在大大減少，高濃度廢水處理也將進入一個新的工藝流程階段。

一、概述
1、采用國內(nèi)目前較為成熟的吹脫+催化氧化+生物濾池處理工藝該工藝具有可靠性、成熟性并符合國內(nèi)實際情況并盡量采用新技術、新材料實用性與性兼顧以實用可靠為主。
2、廢水處理主要設施材質以鋼砼結構為主具有結構緊湊占地面積小布局合理盡可削減總投資及運行費用加以考慮。
3、對廢水處理設施進行充分的考慮按地區(qū)氣候條件考慮必要的防水防凍及防滲措施。
4、廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥排入污泥池進行好氧消化穩(wěn)定后經(jīng)壓成泥餅外運保證污泥出路可靠。
二、廢水處理量及廢水性質：
1廢水來源及水量:
廢水來源為化肥廠生產(chǎn)工藝經(jīng)冷卻塔冷卻后的高氨氮廢水
a、廢水量:30m3/h
b、廢水水質:詳見表一
表一、廢水水質
序號
項目
數(shù)據(jù)(mg/L)
1
氨氮
846.3
2
化學需氧量
737
3
環(huán)狀有機物(Ar-OH)
9.095mg/L
4
總磷
0.467
5
BOD
21
6
未知
7
SS
164
8
石油類
未知
9
揮發(fā)酚
未知
10
硫化物
未知
11
pH
6-9
12
水溫
約30℃
c、運行方式：連續(xù)運行
1、處理出水標準:廢水處理后達合成氨工業(yè)水污染物排放標準GWPB4-1999中中型化肥廠一級排放標準詳見下表。
(2001年1月1日之后建設(包括改、擴建)的單位)
序號
項目
標準(mg/L)
1
氨氮
70
2
化學需氧量
150
3
1.0
4
SS
100
5
石油類
5
6
揮發(fā)酚
0.1
7
硫化物
0.50
8
pH
6-9
三、廢水處理工藝選擇:
根據(jù)廢水處理工程特點、功能、要求及廢水排放特征由于廢水含有一定的毒性B/C比較低氨氮較高因此需經(jīng)脫氮及強氧化來提高廢水的B/C比在0.3以上剩余的氨氮及有機物在后級生化系統(tǒng)中去除。
本公司采用生物濾池工藝經(jīng)水解酸化后水中的B／C比約0.35左右可生化大大提高。根據(jù)廢水排放標準出水有NH3-N的限制所以在選擇廢水處理工藝時除了考慮除解有機物外還考慮到脫氮為達到這個目的我們選用了工藝成熟、運行可靠的水解生化+DC生物濾池+N生物濾池的工藝。
我公司主營業(yè)務：水處理設備、純凈水設備、軟化水設備、鍋爐軟化水設備、純水機、超純水設備、水處理設備、反滲透設備、實驗室超純水設備、家用凈水設備、EDI水處理設備、電子超純水設備、直飲水設備、礦泉水生產(chǎn)設備、污水處理設備、生活污水處理設備、一體化污水處理設備、工業(yè)污水處理設備、電鍍污水處理設備，中水回用設備、廢水處理設備、工業(yè)廢水處理、化工廢水處理設備、印染廢水處理設備、造紙廢水處理設備、電鍍廢水處理設備、垃圾滲濾液處理設備、鉆井廢水處理設備等水處理設備及水處理設備配件、耗材供應價！

電鍍廠廢水處理技術
各電鍍廠的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)規(guī)模差別很大，鍍種，廢水濃度均不一致，甚至6—10倍，處理工藝大致可把含鉻廢水和酸洗廢水混合后單處理;把含氰廢水和除油廢水混合后單處理;其它鍍種廢水混合后單處理。廢水水質濃度與處理成本成正比，廢水濃度與采用的生產(chǎn)工藝相關，排放標準與該地的環(huán)境容量由當?shù)丨h(huán)境部門確定排放標準，一般分為達標排放GB8978—1996一級和回用水質標準。
工藝流程
含氰廢水→格柵→調(diào)節(jié)池→廢水 泵→電磁流量計→二級氧化反應池→混合廢水池
Na2SO3H2SO4
含鉻廢水→格柵→調(diào)節(jié)池→水泵→電磁流量計→還原反應池→混合廢水池
CaOPAM
混合廢水→格柵→混合廢水池→水泵→電磁流量計→中和反應池→壓濾泵→壓濾機→砂濾池→PH調(diào)節(jié)池→標準化排放口
干污泥經(jīng)無害集中處置
工藝流程原理簡述
含氰廢水預處理：
含氰廢水經(jīng)格柵后，進入含氰廢水調(diào)節(jié)池，經(jīng)轉子流量計后泵入二級氧化反應池，該池內(nèi)安裝有PH自動控制儀、ORP自動儀和攪拌機，加藥時可通過和PH和ORP儀反饋的信號而控制加藥量，一級氧化反應是在堿性條件下被氯氧化為氰酸鹽的過程，其反應式分如下兩種步驟：
CN-+ClO-+H2O=CNCl+2OH-(一)
CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O(二)
在一級反應過程中，(一)式反應很快，但(二)式反應中PH值小于8.5時，反應速度慢，而且釋放出劇毒物CNCl的危險，因此在級反應過程中污水的PH值要控制到≥11。
第二級氧化反應是將級反應生成的氰酸鹽進一步氧化成N2和CO2，雖然一級反應生成的氰酸鹽毒性很低，僅為氰的1%，但是CNO-易水解成NH3，對環(huán)境造成污染，其反應原理為：
2NaCNO+3HOCl=2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2O
反應時，該池的PH值應控制在7.5~8之間，因PH≥8時，反應速度慢;當PH太低時，氰酸根會水解成氨，并與次氯酸生成有毒的氯胺。
經(jīng)二次破氰預處理后，原來的絡合物被打開，廢水直排到混合廢水池后再與混合廢水一并處理。
含鉻廢水預處理：
由于還原反應時，廢水須調(diào)PH值至2~3之間，因此將酸洗廢水引進與含鉻廢水混合，可減少酸的用量，降低廢水處理的運行費用，達到以廢治廢的目的。
含鉻廢水經(jīng)格柵處理后，進入含鉻廢水調(diào)節(jié)池，經(jīng)轉子流量計后泵入還原反應池，該池內(nèi)安裝有PH自動控制儀和ORP儀及攪拌機，PH計與ORP儀可自動控制還原反應池加藥量。電鍍廢水中的六價鉻主要以CrO42-和Cr2O72-兩種形式存在，隨著廢水PH值的不同，兩種形式之間存在著轉換平衡：
2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
Cr2O72-+2OH-CrO42-+H2O
由上式可以看出在酸性條件下，六價鉻主要以Cr2O72-形式存在，在堿性條件下則以CrO42-形式存在。但是電鍍含鉻廢水、漂洗廢水一般PH5以上，多數(shù)以CrO42-存在，其還原時通常PH佳控制在2.5~3之間，其反應原理(還原劑以Na2SO3為例)為：
2H2CrO4+3Na2SO3+3H2SO4=Cr(SO4)3+3Na2SO4+5H2O
亞硫酸鈉用量理論上為：亞硫酸鈉∶六價鉻=4∶1，加藥時投料不宜過大，否則浪費藥劑，也可能因生成[Cr2(OH)2SO3]2+而沉淀不下來。


還原后的廢水直排入混合廢水池后再與混合廢水一并處理。
混合廢水處理：
混合廢水為含鉻預處理后廢水、含氰廢水預處理后廢水、鍍鎳、普通鍍銅、除油等廢水，該廢水混合后經(jīng)格柵處理由防腐泵提升經(jīng)轉子流量計進入中和反應池，該池內(nèi)安裝有PH計及攪拌機，當向反應池投加堿(CaO)時，各金屬在一定的PH值下生成相應的氫氧化物沉淀物。根據(jù)我們以往所積累的對電鍍廢水行業(yè)的處理經(jīng)驗，混合廢水佳沉淀的PH值為9.5，反應后的出水進入中間水池，再經(jīng)過經(jīng)砂濾后，出水的PH還是偏堿性，因此再經(jīng)PH調(diào)節(jié)池加酸調(diào)節(jié)后可達標排放。壓濾后的污泥外運集中深埋或制磚或回收金屬離子或經(jīng)其它無害化處理
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