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陶瓷超滤膜在化工废水中的应用

文档作者：李新望文档来源：纳诺斯通水务有限公司		点击数：	更新时间： 2024年06月09日
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2017·05 绿色化工 Chenmical Intermediate 71
当代化工研究
(1)废气的防治：①完善实验室条件，在实验设计阶段
就融入环保理念，对实验过程合理设计，从源头上尽可能
减少对空气的污染。如: 采取燃烧法、吸收法、吸附法等，
在“废气”排放前加以净化，确保有良好的实验环境，保证
实验室周围大气环境达标。实验过程中如会产生有毒、有害
气体，要求在通风橱内进行，减少有害气体的直接排放，保
证室内空气质量和实验人员身体健康。②在实验室内可以种
植一些植物。如吊兰、芦荟能吸收甲醛，常春藤能吸收二氧
化碳。这些绿色植物不仅有利于改善室外内空气质量，还对
实验工作人员的视觉疲劳等也能起到缓解作用。
(2)废液的防治：实验过程中，不可避免地要产生大量
的废水，并且有些种类复杂。为此，要在各个实验室都放置
收集废液的器皿。学校每月定时收集各理工科实验室实验所
产生的有害废液。对一些用量大、浓度高的有机溶剂还可回
收利用，既环保，又减低实验成本。
酸、碱废液的处理：实验完的酸、碱废液可集中存放，可以
将其中和反应，待PH值下降到6～7左右可排放。也可清洗公厕。
重金属盐：对于含有Zn、Mn、Cd、Hg等金属离子的溶液。
可以采用氢氧化物、硫化物、碳酸盐等沉淀法，也可采用吸附
法、沉淀物氧化法、还原中和法、氧化分解法将这些金属离子转
化为氢氧化物或碳酸盐沉淀，进行分离处理；对于含Pb离子的
溶液可加入消石灰，硫酸铝将沉淀PH值调至7左右集中排放。
在实验室过程中，许多学生会有意或无意地将实验后
的废水直接倒入下水道，针对这些现象，除了实验室管理人
员指导和督促学生分类回收，严禁把未经处理的废液倒入下
水道，对随意处置实验废弃物的学生，还要进行严肃批评教
育，必须让学生养成良好的实验和环保习惯。针对高校实验
室存在的污染，除了学校积极建立实验室管理办法和岗位责
任制度，努力提高教师、学生的防范意识和环保知识，尽力
减少或避免实验室的污染外，政府部门也应从各方面给予强
有力的支持，确保人民群众的健康和环境的安全。
(3)废渣的防治: 对实验室“废渣”的处理应重视，要有
专门的回收器皿加以回收。如实验固体生成物中有可再利用
的要加以再利用，其他无害的废渣则倒入指定垃圾桶; 配制
溶液时不小心多取的药品不能再放回原处时，要把多余药
品统一收集后放在一个回收瓶里。总之，对于固体废物的处
理，一是在实验中尽量少地产生固体废物，二是在收集到一
定数量后送到垃圾处理厂统一进行处理。
结束语
随着我国各大高校的不断扩招，国家对于高校的科研项
目的实验经费也实现了大幅度的上调，因而各大高校的化学实
验室使用频繁，大大增加了学生的动手能力，但是随之而来的
是在进行化学实验时，化学试剂以及废气的污染也在不断加
重，所以积极加强高校实验室的污染治理具有重要的现实意
义。我国众多实验室仍处于监控真空状态，对环境已构成威
胁，环保部门应该迅速完善管理制度，采取有效措施控制实验
室污染，实验人员要加强实验室的管理，对学生进行正确的引
导，做好常规管理工作，以减少不必要的污染和浪费。
【参考文献】
[1]刘丹.高校化学实验室污染现状及治理对策研究[J].化学工程
与装备,2016,01:230-231+248.
[2]唐欢,姜煜,王盼盼.分析化学实验室常见重金属废液处理[J].
化工管理,2016,17:268.
[3]阿克木·色孜地汗.高校化学实验室污染控治及安全管理的
研究[J].产业与科技论坛,2016,16:245-246.
[4]温泉.试论化学实验室对环境的污染及其治理[J].石化技
术,2016,11:297.
[5]张金玉.高校化学实验室废水污染防治研究[J].湖南城市学院
学报(自然科学版),2016,06:67-68.
【作者简介】
张静（1982~），女，许昌学院；研究方向：化学。
((责任编辑李田田)
陶瓷超滤膜在化工废水中的应用
＊李新望
（纳诺斯通水务有限公司 广东 511400）
摘要：青海盐湖集团某化工厂通过使用陶瓷超滤膜和反渗透系统来回收其无机废水，基于陶瓷超滤膜坚固耐用、亲水性好、产水水质稳
定的特点，不仅提高了系统回收率，同时减少了反渗透膜的污染和清洗频率，为客户带来较好的经济效益，降低了运行成本。
关键词：陶瓷超滤膜；亲水性；α型三氧化二铝
中图分类号：T 文献标识码：A
Application of Ceramic UF Membrane in Chemical Waste Water
Li Xinwang
（Nano Stone Water Utilities Co., ltd, Guangdong, 511400）
Abstract：One Chemical Plant of Qinghai Salt Lake Group recycles the inorganic water through the ceramic UF membrane and reverse
osmosis system according to ceramic UF membrane’s features of sturdy and durable property, good hydrophilia and stable water quality, which not only
has improved the systematic recovery rate, but also reduced the pollution and cleaning frequency of reverse osmosis membrance, finally, it has brought
better economic benefit to the clients and reduced the operation cost.
Key words：ceramic UF membrane；hydrophilia；α form aluminium oxide
上接第70页
下转第72页
万方数据
Chenmical Intermediate
72 当代化工研究 绿色化工 2017·05
1.项目概况
青海盐湖集团某聚氯乙烯一体化项目废水处理系统工
程；本废水处理站所需处理的废水分两类，一类为全厂有机
生产废水、另一类为全厂无机生产废水，分别由有机生产废
水管道和无机生产废水管道重力流排至本废水处理站,主要包
含除盐水装置废水、循环冷却水排污水、烧碱装置、特里镁
和氢氧化镁装置的废水。陶瓷超滤膜所在的系统用于处理回
收全厂无机生产废水，总量125t/h。回用的无机废水，用于
循环冷却水系统的补水。具体的无机废水水质情况如下表1：
序
号
装置
名称
废水成分及含量
最大小
时排放
量(m3/h)
平均小
时排放
量(m3/h)
日排
放量
(m3/d)
1 锅炉房
含盐废水:
总含盐量:2500mg/L
主要成分：Na+, PO4
3-, Cl-
10.00 10.00 240.00
2
脱盐
水站
含盐废水:总含盐量
800~1000mg/L；主要成
分：Na+, Cl-, SO4
2-，
Ca2+, Mg2+
150.00 40.00 960.00
3
循环
水站
CODcr＜100mg/l;
石油类＜5mg/l;
浊度＜10NTU;PH:6.8~9.5;
Mg2+X SiO2（Mg2+以
CaCO3计）＜50,000mg/l;
钙硬度+甲基橙碱度（以
CaCO3计）＜1100mg/l
124.00 60.00 1504.00
4
烧碱装
置
HCL: 4.4%(W)
Ca2++Mg2+: 0.09%(W)
Sr+: 0.02%(W)
50.00 4.00 96.00
氢氧
化镁
含盐废水：总含盐量;
1000~3000mg/l；
主要成分：Mg2+、Na+、
Cl-、SO4
2-、Ca2+
25 3 72
5
特立镁
装置
0.0075 0.18
合
计
359 117.0075 2872.18
表1
2.现有系统的问题和挑战
现有系统情况：目前进入无机废水回用处理装置的总水
量为125t/h。各种不同的废水源通过调节池收集和均质后，
通过加药（碱、纯碱和PAM）在机械加速澄清池处理后，
去除大部分悬浮物和硬度，然后进入中和水池，加酸进行
PH调节控制后沉淀，经过板式换热器后，送入多介质过滤
器进一步去除浊度，并在加入次氯酸钠后，进一步送入活性
炭过滤器，在进入反渗透前，加入非氧化杀菌剂、阻垢剂和
还原剂，通过反渗透回收75%的废水，产水送入循环冷却
水补水。浓水送入后续处理单元。
目前存在的问题：由于废水来源的多样性和波动性，
导致反渗透的预处理运行极不稳定。主要体现在澄清池出水
波动，导致多介质过滤器压差过高，反洗频繁。活性炭过滤
器容易饱和失效，出水不合格。多介质过滤器和活性炭装置
的出水波动导致反渗透装置污堵严重，清洗频繁。反渗透
每2-3天需要进行化学清洗。通过离线清洗观察反渗透的污
堵情况，发现反渗透
出现比较严重的颗粒
物污堵和部分生物污
染，压差上升，产水
量下降超过50%。
带来的挑战：
系统因为反渗透的
污堵严重，产水量下
降，导致频繁清洗和
停机；渗透膜使用寿
命下降和更换成本增
加。
3.解决方案
通过设置陶瓷超
滤膜作为反渗透的预
处理，强化反渗透的
预处理效果。同时提
高预处理系统应对水质波动和恶化的能力。消除反渗透膜的
污堵和频繁清洗，提高系统在线率，延长反渗透的寿命。
陶瓷超滤膜是一种基于α型三氧化二铝高温烧结而成的
无机超滤膜，α型三氧化二铝在自然界中又称刚玉，为多种
宝石的主要成分。具有优越的亲水性能、抗污染能力和清洗
恢复能力。本项目应用的陶瓷超滤膜采用美国纳诺斯通水务
公司的全尺寸8英寸CM-131膜元件40支。具有均布的30纳
米过滤孔径，过滤面积19m2。CM-131陶瓷超滤膜相对于
有机聚合物超滤膜，具有更强的化学耐受性和操作极限，以
及更高的回收率和极为稳定持续的产水水质。
陶瓷超滤膜装置（如上图1）在本项目的系统性能，见
下表2：
净处理水量124-129m3/hr
SDI ＜3(15min)
浊度＜0.1NTU;
净通量160-170LMH
跨膜压差～0.7bar
酸CEB周期24小时
恢复性化学清洗CIP ＞30天
表2
通过陶瓷超滤的应用，反渗透系统的清洗周期延长到1
个月以上，回收率由原来的不足55%升高到75%以上。
结论
通过陶瓷超滤膜在化工无机废水中的应用，减少了水
质波动和恶化带来的系统停机、清洗频率和膜更换等运行成
本。陶瓷超滤膜坚固牢靠的特性和持续稳定的产水能给解决
客户的问题，带来长久的价值。
【作者简介】
李新望（1980~），男，纳诺斯通水务有限公司；研究方向：
水处理技术及新产品应用。
((责任编辑宋小蒙)

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