环境管理-无机陶瓷膜技术处理碱炼洗涤废水 精品

工业废水处理新方法及资源回收方案随着工业化进程的加速推进，工业废水的排放成为了严重的环境问题。

工业废水中含有大量的有机物、重金属离子和各类污染物质，如果不经过有效的处理，将对水体环境和生态系统造成极大的破坏。

因此，研究和开发工业废水处理的新方法及资源回收方案，成为了当前环境保护的重要课题之一。

工业废水处理新方法的出现，旨在提高废水处理效果，减少对环境的污染，并实现废水中的资源回收。

本文将从生物处理方法、物理化学处理方法和膜分离技术等方面介绍几种常见的工业废水处理新方法，并提出相应的资源回收方案。

生物处理方法是一种利用微生物对废水中有机物进行降解和转化的方法。

其中最常见的是活性污泥法和生物膜法。

活性污泥法通过引入适宜的微生物群体，通过氧化分解的方式将有机物质转化为无机物质，从而实现废水的净化。

生物膜法则运用微生物生长产生的生物膜附着于固定载体上，形成生物滤床，达到去除废水中污染物质的目的。

这些生物处理方法不仅具有处理效果好、运行成本低的特点，还能够将废水中的有机物转化为有用的生物质，如生物能源，用于发电、供热等方面的应用。

物理化学处理方法主要包括吸附、氧化和沉淀等。

吸附技术利用材料表面的吸附能力将废水中的污染物质吸附到材料表面，从而达到净化废水的目的。

常见的吸附材料包括活性炭、沸石和氧化铁等。

氧化技术则通过氧化剂对废水中的有机物进行氧化分解，常用的氧化剂包括过氧化氢、臭氧和过氧化物等。

沉淀技术是利用化学反应使废水中的污染物形成不溶性物质，从而沉淀下来。

这些物理化学处理方法具有处理效果稳定、操作简便的优点，但在资源回收方面的应用仍较为有限。

膜分离技术是一种通过膜对废水进行分离和过滤的方法。

膜分离技术可以将污水中的物质按照大小、电荷和形态等特性进行筛选和分离，有效地去除废水中的各类污染物质，并实现资源的回收利用。

目前，常用的膜分离技术包括微滤、超滤、逆渗透和电渗析等。

微滤和超滤主要用于去除悬浮固体和胶体颗粒，逆渗透则主要用于去除废水中的溶解性有机物和无机盐等。

科技成果——纳米平板陶瓷膜污水处理技术及一体化装备适用行业生活污水、工业废水、屠宰养殖废水、农村污水、垃圾渗滤液技术开发单位广西碧清源环保投资有限公司成果简介纳米平板陶瓷膜污水处理计数（Nano ceramic membrane waste water treatment technique，简称NCMT）是由纳米陶瓷膜分离技术和MBR生物技术有机结合的新型水处理工艺，采用第五代纳米陶瓷技术生产的纳米平板陶瓷膜。

本技术在开发中结合纳米陶瓷膜的特点，通过控制系统内溶解氧浓度（DO），氧化还原电位（ORP），污泥浓度（MLSS）能够实现同步硝化反硝化脱氮（SND）以及生物除磷，从而降低能耗，实现节能减排的目的。

该技术具有以下工艺特点：活性污泥浓度高，可达到10000mg/L，实现污染物的高效率去除，节能降耗；在低溶解氧浓度下实现SND；出水水质稳定，可实现中水回用；占地面积小，工程造价低；系统自动化运行，运行成本低；膜系统不容易堵塞，使用寿命长达15年以上。

纳米陶瓷膜高效水质净化器（Nano ceramic membrane high-efficiency water purifier，简称NCMWP）是在NCMT技术的基础上，集陶瓷膜组器及生物反应器于一体，综合了生物处理和陶瓷膜过滤技术特点的复合型水质净化器。

该一体化装备采用高度集成化设计、标准化生产具有以下优点：工程造价低，占地最少，无需土建；技术先进，设备高度集成，安装简便；效果显著，出水稳定，可实现中水回用；运营成本低，污泥量少，运营简便；无需值守，APP智能化远程控制。

技术效果纳米平板陶瓷膜污水处理技术及一体化装备出水水质稳定优质，可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A 标准，技术和装备的运行每年可以消除大量的COD、氨氮和总磷等污染物。

一方面避免了污水直接排放对环境造成的污染，有效改变了水体污染现状，提高了区域水环境质量；另一方面处理后的出水不仅可以用作反冲洗用水，还可作为绿化用水和生态补水，实现了真正意义上的污水资源化循环利用，节约了用水成本，提高了城镇承载能力和环境质量水平。

气化废水预处理方案1、引言生产工艺产生一股废水，该废水的硬度、灰分、石蜡和氨氮较高，对输送管路，处理系统产生较大的危害，且后续回用水不达标，因此需要先经过预处理，去除大部分无机污染物。

2、陶瓷膜处理工艺陶瓷膜也称CT膜，是固态膜的一种，最早由日本的大日本印刷公司和东洋油墨公司在1996年开发引入市场。

陶瓷膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、膜再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、膜使用寿命长等众多优势。

陶瓷膜设备已经成功应用于食品、饮料、植（药）物深加工、生物医药、发酵、精细化工等众多领域，可用于工艺过程中的分离、澄清、纯化、浓缩、除菌、除盐等。

在膜科学技术领域开发应用较早的是有机膜，这种膜容易制备、容易成型、性能良好、价格便宜，已成为应用最广泛的微滤膜类型。

但随着膜分离技术及其应用的发展，对膜的使用条件提出了越来越高的要求，需要研制开发出极端条件膜固液分离系统，和有机膜相比，无机陶瓷膜具有耐高温、化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂、机械强度高，可反向冲洗、抗微生物能力强、可清洗性强、孔径分布窄，渗透量大，膜通量高、分离性能好和使用寿命长等特点。

无机陶瓷膜特点：①化学稳定性好，能耐酸碱和有机溶剂；②抗微生物能力强，可在生化、医药、食品等领域中应用；③机械强度高，可承受几十个大气压，并可高压反冲进行再生；④耐高温，一般可在773K左右使用，最高可达1073K~1273K；⑤孔径分布窄，处理效率高。

3、工艺流程废水进入原水池，经加压泵进入陶瓷膜分离系统，清水进入后继生化处理系统。

浓水及反洗液进入另外的处理系统。

4、废水水质废水水量为120m3/h，进水水质见下表：废水出水量为108m3/h，出水水质为：灰分去除率99%胶体去除率99%石蜡去除率99%5、工艺设计A、原水池原水池用来收集生产排水，调节流量V=200m3。

B、陶瓷膜膜层厚度：50—60μm，膜孔径0.01-0.5μm；气孔率：44—46%；过滤压力：1.0 Mpa，反冲压力：0.4 Mpa以下；膜材质：双层膜，外膜TiO2；内膜Al2O3—ZrO2复合膜膜组件 13组，12用1备，功率132kW，每组膜的处理量为10m3/h清洗系统一套。

第36卷第3期萍乡学院学报2019年6月V ol.36 NO.3Journal of Pingxiang University Jun.2019陶瓷膜生物反应器的制备及废水处理研究进展王宗丽，王海舟，何环宇（萍乡学院 江西省环保材料与装备工程技术研究中心，江西 萍乡 337000）摘 要：陶瓷膜生物反应器（CMBR）是在膜生物反应器的机理上，以陶瓷膜的耐酸、耐碱、耐重金、耐高温以及抗微生物能力强等优点替代中空纤维膜，在国内外得到广泛应用。

文章综述了国内外CMBR处理废水的最新研究进展，从陶瓷膜成分、CMBR制备方法、处理废水机理及CMBR在废水处理中的应用等方面进行了分析，总结了CMBR 处理废水目前存在的问题，并就问题提出新的研究方向。

关键词：陶瓷膜生物反应器；废水；处理机理；研究中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-9249（2019）03-0068-04目前我国各类废水的处理方法主要为物化+膜生物反应器（MBR）法。

MBR被认为是一种高效节能的新型污水处理技术。

采用MBR能在膜表面有效的形成内部缺氧、外部好氧的阶梯环境，从而实现好氧菌、厌氧菌同步去除COD及氨化、硝化、反硝化同步发生去除NH3-N的效果（同步硝化反硝化，简称SND）[1]。

由于中空纤维膜具有寿命短、通量小、耐酸碱性差等缺点，利用传统膜生物反应器的原理，结合陶瓷膜代替中空纤维膜开发的陶瓷膜生物反应器（以下简称CMBR），是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜。

主要以不同规格的Al2O3、TiO2、ZrO2和SiO2等无机陶瓷材料为支撑体[2]，经表面涂膜、高温烧制，使其具有耐酸、耐碱、耐重金、耐高温以及抗微生物能力强等优点[3]，近年来受到广泛的关注。

1 陶瓷膜陶瓷膜是无机膜中的一种，以不同规格Al2O3、TiO2、ZrO2和SiO2等无机陶瓷材料作为支撑体，经表面涂膜、高温烧制而成[4]。

表1分析了陶瓷膜与中空纤维膜的性能对比[5]。

陶瓷膜净化技术在煤矿矿井水处理方面的应用摘要：煤矿矿井水净化处理，是煤炭开采活动中不可缺少的一部分，绝大部分煤矿在采煤的同时，会产生大量的黑煤水，直接外排会污染环境，处理后能达标排放不回用，就浪费水资源。

随着矿井水处理技术的发展，有许多技术都能实现矿井水处理后直接生产回用，其中陶瓷膜净化技术在处理煤矿矿井水的实际应用中，由于出水水质好且水质稳定，产水能耗低，不添加药剂等优势，迅速占领了行业内的一部分市场。

2009年，国内第一个采用陶瓷膜技术处理矿井水的项目在郑煤集团下属的一个煤矿正式运行，至今已运行十多年了，其设备性能以及出水水质得到了时间的检验和煤矿企业的认可。

关键词：矿井水；陶瓷膜；高新技术引言目前在处理矿井水的技术上，常见的有：絮凝沉淀技术、磁分离技术、有机超滤技术以及以上技术的组合技术，大多是采用药剂辅助分离的技术。

有机超滤技术是最近几年出现的膜过滤技术。

有机膜对进水要求很高，往往这种技术会设置在絮凝沉淀技术的后端。

较清的水进入有机超滤设备，使其出水水质有了保障，但是这种技术在市场上存在时间并不长，因为絮凝沉淀技术由于水质水量发生变化时，容易跑黑，造成有机超滤设备不可逆转的损伤，从而设备瘫痪。

造成有机超滤设备瘫痪的主要原因是有机超滤设备的核心材料是有机高分子物质，具有亲油性，难清洗，并且机械强度低容易破损。

针对矿井水水质的实际情况，专门研发出来的陶瓷膜净化矿井水技术是一种纯物理的过滤技术，对矿井水具有很强的适应性。

1、陶瓷膜净化技术的工艺流程图1 陶瓷膜净化技术的工艺流程图矿井涌水首先要拦截掉较大、较长的杂物，防止膜设备被堵塞，接着通过膜设备净化处理，另外配套污泥处理设备使用，最终实现泥水的高效分离。

该工艺处理单元简单，运行费用低，处理效率高。

从整个工艺流程上看，处理单元相对较少，并且每个处理单元都能连续起来，相互配合运行，相辅相成。

陶瓷膜设备处理矿井水的过程中，要保证陶瓷膜设备进水水质水量的相对稳定性，前端设置了初级过滤器，用于去除杂物。

一次盐水过滤无机膜（陶瓷膜）到底能不能用？陶瓷膜工艺处理一次盐水是一项新的盐水过滤工艺技术。

该技术利用了无机陶瓷膜独有的物理化学特性，采用高效的“错流”过滤方式，使原盐经化盐溶解和加入精制剂纯碱和烧碱并充分反应后生成悬浮粒子，直接送入九思膜过滤器进行三段过滤分离，达到盐水精制的效果。

相比有机膜过滤,该技术有具工艺流程短，占地小和投资省等优势，是未来一次盐水处理技术的发展方向。

但是经过一些了解和调查,该工艺目前运行状况欠佳，国内有一家设计院也曾对陶瓷膜工艺作了些调查，认为该工艺目前还不成熟，有待完善。

一、投资成本和运行成本（无预处理器和不加次氯酸钠情况下）1、由于陶瓷膜的处理工艺主要是以大部分盐水循环过滤的工艺技术。

因此盐水循环泵的功率在陶瓷膜运行成本中占很重部分。

目前国内使用最广的凯膜和戈尔膜的盐水强循泵功率配备与流量的比值大约在0.5:1；陶瓷膜的盐水循环泵功率配备与流量的比值在1:1。

单从此项上看陶瓷膜的运行成本并不优于凯膜和戈尔膜。

但是陶瓷膜使用的工艺是直接将反应桶内的盐水打到过滤器过滤，不需要预处理器，不需要分步反应，减少了一次性投资是陶瓷膜的优势。

因此，对比投资费用，陶瓷膜有较好的优势。

4 }) m3 e: R: E. `# I& R2. 南京九思估算,因设备少，投资省，30万吨/年离子膜烧碱规模一次盐水陶瓷膜工艺比有机膜工艺可节省1100万元的投资费用，运行费用每年可节约近200万元。

但据氯碱行业一些企业估计，30万吨/年离子膜烧碱规模一次盐水陶瓷膜工艺比有机膜工艺可节省400万元的投资费用，运行费用每年反而高出73万元左右，这与陶瓷膜的数据有些出入。

% D( v1 d0 d; f9 ?2 _3.以上数据基于无预处理器和不加次氯酸钠条件，预处理的作用主要去除Mg2+和有机物,氢氧化镁是絮状物,当它含量高时,不管是有机膜还是无机膜都会被堵塞,实事上有机膜过滤也有在无预处理器条件下运行状况很好的,条件是盐水含Mg2+很低，所以陶瓷膜工艺要取消预处理器也是要有条件的。

膜法处理造纸废水膜法处理造纸废水一前言造纸工业是一个耗水大户，排放的废水量很大，对环境的污染也相当严重。

因而，造纸废水的处理已普遍受到各国政府和企业部门的高度重视。

纸浆造纸工业因各个工艺产生的废水成分不同，处理方法有所不同（如表1所示）。

而量大、成分最复杂、污染最甚者为精选、漂白等工艺的废水。

目前，处理这些废水大多采用化学沉淀、活性污泥、药浮、气浮等方法。

但是，经这些方法处理后的废水往往达不到严格的排放标准，特别是活性污泥法，由于在夏季几个月的高温影响了活性污泥处理的效率，而活性污泥厂消化处理造纸废水中的芳香族化合物尤为困难。

近年来，以半透膜为分离介质的超滤（UF）、反渗透（RO）、电渗析（ED）等方法处理纸浆、造纸废水，在国内外都普遍地进行了开发研究。

废水中许多有价值的化工产品，如木质素、木质素磺酸盐、香兰素等，在膜法处理过程中得以回收，净化的水可回用于造纸过程。

因而，十多年来膜法处理工厂在世界许多国家的造纸工业中陆续建立并投入运行。

膜法处理造纸废水是一种进行深度处理的大有前途的新型技术，已产生惊人的社会效益、环境效益和经济效益。

表一不同工艺的废水成分和一般处理方法二、膜法处理造纸废水的工艺1、膜系统的设计①膜和装置类型的选择，由于造纸废水的温度较高、pH值范围较宽，因此应选用耐温和化学药品的膜，如聚砜、聚砜酰胺、含氟聚合物及其他一些聚合物制成的UF、RO膜，以及聚乙烯异相阴、阳离子交换膜等。

由于废水成分复杂且含量较高，因此应选用流动状态较好的管式、板式膜UF、RO装置，才能获得较满意的处理效果。

②膜系统设计的选择选用无论是UF膜法或RO膜法，在恒定操作参数下处理造纸废水时，透水量均随溶液浓缩倍数的增加而明显地下降。

鉴于膜法这一特征，有几种不同的设计方案（如图1所示[2]）可供选择。

RO回收木质素系统ED回收碱系统图1（a）是最有效的设计，通常RO工厂都使用这种运行方式。

对于浓度较低的废水，效果特别显著，当料液逐个通过膜组件时，往往可除去料液中5-20%的稀溶液。

印染碱减量废水
印染碱减量废水是指经过印染工艺后所产生的含碱性废水。

这种废水中主要含有染料、助剂、碱性物质等物质。

由于其中的碱性物质含量较高，因此需要对其进行减量处理。

印染碱减量废水的处理方法主要包括物理、化学和生物处理三种方法。

物理处理方法主要包括沉淀、过滤等方法，可以将废水中的悬浮物质去除。

化学处理方法主要包括中和、氧化、还原等方法，可以将废水中的有机物质、无机物质进行降解。

生物处理方法主要包括生物接触氧化法、活性污泥法等方法，可以利用微生物对废水进行降解。

在印染碱减量废水处理过程中，需要注意废水的 pH 值、温度、氧化还原电位等因素的控制。

同时，需要对处理后的废水进行排放标准的检测，以确保废水排放达到国家相关标准。

对于印染企业来说，减少印染碱减量废水的产生是最有效的方法。

可以通过优化工艺、使用低碱性染料、加强清洗工作等方法来减少废水的产生。

这不仅有利于环保，也有利于企业的可持续发展。

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