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膜技術在造紙廢水處理的應用

摘要：在我國當前的經濟與社會發展中，節能環保意識已經日漸深入人心，部分水污染嚴重的行業領域亟待轉型升級，造紙行業就是其一，通過先進處理技術的應用降低造紙水污染問題已經成為了造紙行業研究人員的重大課題，本文就膜技術以及其在造紙廢水處理中的應用和未來發展趨勢進行了探討。

關鍵詞：膜技術；造紙；廢水處理；應用

膜技術是一種近些年較為熱門的廢水處理技術，這一技術由于操作簡便、廢水處理效率高，在很多廢水處理工程中得到了廣泛應用，而將膜技術融入造紙生產廢水處理的過程是提升造紙行業水污染治理效果的重要措施，在造紙過程各環節廢水中應用膜處理技術可以幫助造紙企業大幅降低水污染問題，為造紙企業在發展中提升環保價值，為造紙行業發展創造健康的環境。

1膜分離技術的原理及特點、分類

1.1膜技術的原理分析

膜分離技術就是一種利用橫流式過濾單元來實現雜質分離的技術手段，這種技術在實際應用中的功能就是將某些特定有機物或無機物雜質從相應的溶液當中選擇性分離出來，由于膜技術具有較強的滲透差異性，利用這種選擇性能可以實現單一雜質的分離，當特定溶液進入設定好的膜分離器當中時，溶液與膜結構表面進行接觸就會由于滲透差異的存在而發生不同程度、不同效率的滲透，這樣就能夠實現某一雜質的分離與過濾。而在實際應用中運用外界能量作為助推力可以從液體或者氣體混合物中將某一組分進行分離或富集，也可以用于組分提純。

1.2膜技術的主要特點

膜技術有如下幾大特點：其一就是分離效率非常高，膜處理技術工序結構簡單，所需處理的廢水只要通過膜分離器就可以獲得預期處理效果。其二就是膜分離技術應用過程中無相變，這樣就能夠實現較高效率的廢水分離能量轉化。其三就是可以在常溫環境下進行膜分離操作過程，這樣對于一些熱敏材料的分離處理就非常有用。其四就是膜分離技術所用的設備裝置相對簡單，且廢水處理操作也非常簡便，膜分離器的維修與控制過程也較為簡便，并且相對于其他廢水處理技術，膜分離技術設施的占地較小，在實際應用中受到了廣泛認可。

1.3膜技術的分類

在膜技術應用中可以根據膜微孔的實際直徑尺寸來對膜技術進行分類，其一是微濾膜技術，這種膜技術所用膜材料的孔徑為微米級別，微濾技術在制漿造紙環節的廢水處理中應用并不多見，主要是因為造紙制漿廢水中的雜質多為細小的纖維結構與膠體，這些物質在廢水中的尺寸也都是微米級別的，這樣應用微濾膜就會非常容易發生膜結構堵塞，非常不利于造紙廢水處理。其二是超濾膜技術，超濾膜的一般孔徑尺寸在零點零五微米左右，超濾技術非常適用于對廢水中大分子物質以及膠體等的去除操作，而超濾技術在應用中可以有效分離廢水溶液中的細菌。其三就是納濾膜技術，這一膜結構中孔徑尺寸為納米級，它可以針對廢水溶液中納米尺寸級別的雜質分子以及無機鹽類進行去除，也可以在生活中應用于飲用水軟化處理。最后一種就是反滲透膜技術，它能夠實現單價離子的過濾與分離，在飲用水生產中應用廣泛，而在造紙廢水處理中通常在水循環系統的末端處理過程中應用。

2膜技術在造紙廢水處理過程中的應用研究

2.1用于制漿廢液的預濃縮

膜預處理制漿廢液可用做多效蒸發的輔助手段,特別是當廢液濃度較低時,使用水通量達到一定速度或更高的膜將比使用蒸發濃縮具有更高的經濟效益,并且可以防止結晶。有學者用反滲透膜處理亞硫酸鹽制漿廢液,當施加4000～6000kPa的壓力時,可將蒸煮廢液的濃度從11%濃縮到22%,能量消耗和生產成本均比多效蒸發器低。挪威廢水處理技術人員采用反滲透膜處理亞硫酸鹽廢液,經處理后可將廢液的濃度由6%提高到12%,滲透液的固含量僅為0.1%,CODCr負荷降低了97%,BOD5負荷降低了94%,處理能力為3600t/d。

2.2處理漂白廢水

漂白廢水含有大量難降解的木素及有毒氯代有機物,對環境中的生物具有強烈的毒性、致畸,致多發性腦神經病變,若未加處理直接排入受納水體,可使水生生物的生理生化、群落結構以及體內組織發生變化。基于以上原因,對其處理一直是造紙行業的一個難點。用超濾處理漂白廢水的應用在日本的兩個個工廠里已有20多年的歷史,在瑞典的一家亞硫酸鹽工廠中的應用也有近10年的時間了。在20世紀80年代及90年代早期,超濾就用來處理硫酸鹽漿廠氯/二氧化氯漂白車間第一段堿抽提廢水。

2.3處理脫墨廢水

廢紙作為一種重要的再生資源,回收利用具有良好的經濟效益、環境效益及社會效益,但要用回收的廢紙來生產品質較好的紙種,需要經過一系列的洗滌、脫墨等操作,在此過程中,一些顏料粒子、油墨粒子會溶出,產生一定的污染。部分學者在進行造紙脫墨廢水處理研究中對超濾膜技術應用的影響因素進行了分析，了解到在應用超濾技術進行較稀的油墨分散廢水處理的過程中，可以通過對環境溫度的提升來優化超濾處理的透過率以及處理效果的穩定性，同時還能夠對表面活性劑進行添加來提升超濾處理的穩定效果。在針對濃度較高的油墨分散體系處理的過程中，如果使用的表面活性劑太多就會導致透過率發生下降，而穩定性也不再受表面活性劑的增減影響，在脫墨廢水處理中應用超濾技術在當前還有一些問題亟待我們去解決，處理中進料液當中所含固體對于清水回收率有所影響，并且我們在造紙脫墨廢水處理過程中應用超濾技術還需要一些預處理操作。

2.4對造紙紙機白水進行處理

在造紙生產中為了降低水耗，提升造紙生產中的水資源利用率，通常會對紙機用水進行封閉循環使用，這樣還能夠對廢水中的化學品進行回收利用，并且這樣處理后會提升造紙循環中白水的問題，進而優化紙機網布結構的造紙脫水效果，這樣造出來的紙張材料干度更高，也就會減少后期紙張干燥所需的熱能消耗，由于超濾膜技術可以有效消除廢水中的微黏物質，除去廢水當中的細菌，這樣也就能夠降低水處理殺菌劑的使用量，達到用藥成本的降低。

3未來膜技術的發展趨勢

3.1膜性能逐步提高

雖然在當前來講膜技術還算是一種新興技術，它發展時間較短，但其應用已經較為廣泛，而膜技術應用中也表現出了一定的吸能缺陷，部分雜質的分離效果還有待提升，在未來科研學者可以通過膜復合技術以及環境調整來提升膜結構的完善程度，優化膜處理性能，從而實現膜技術性能的逐漸優化。

3.2進一步優化膜技術在廢水處理中的應用過程中

雖然膜技術在廢水處理過程中操作非常簡便，我們還應積極對膜技術進行研發與技術突破，使之設施設備進一步簡化，合并部分預處理過程，并且使之在廢水處理過程中的應用效果進一步提升，優化膜技術在造紙工業廢水處理得到更加便利地應用。

3.3積極優化膜分離器材料的制造過程

雖然在我國廢水處理過程中已經積極應用了膜分離技術，但是在針對我國廢水處理過程的膜材料生產中依然有很長的路要走，我們要積極學習國外的膜材料制造技術，融入我國的膜生產中來，為我國廢水處理生產制造更加符合工業廢水處理過程的膜分離材料。

4結語

總之，在我國很多工業領域發展中，水污染處理都是一項繞不開的環保處理工作，應用膜技術可以提升廢水處理的效率，并且簡化廢水處理的操作措施，造紙工業發展中應力膜技術進行廢水處理可以實現廢水處理的多環節應用與廢水零排放，不僅可以為造紙行業發展贏得好的社會輿論，還能夠提升廢水處理回用的效率，真正實現資源高效利用，為造紙工業發展優化探索健康路徑。

參考文獻：

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作者：楊劍清單位:廣西華泰同益環保技術有限公司