工業(yè)循環(huán)冷卻水中膜過濾技術及其應用
來源： 閱讀：2061 更新時間：2008-09-23 08:56 工業(yè)的快速發(fā)展使水環(huán)境受到的污染日益嚴重，由此造成的水資源短缺已是人類面臨的嚴重問題。污水中有80%是工業(yè)廢水，而工業(yè)廢水中的主要部分是工業(yè)冷卻水，工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的結(jié)垢、腐蝕和微生物繁殖是相互關聯(lián)的、且是無處不在的綜合性問題。污垢和微生物粘泥可以引起垢下再腐蝕，而腐蝕后的循環(huán)冷卻系統(tǒng)又形成污垢，造成污染物劇增的惡性循環(huán)。腐蝕物和微生物所產(chǎn)生的絮狀物還降低了工業(yè)循環(huán)冷卻水的冷卻效率,并造成冷卻系統(tǒng)中的儀表、管路器件的使用壽命的降低以及控制精度的降低。要解決循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的這一系列的問題，膜分離過濾技術是目前為止人們掌握的最節(jié)能的分離過濾技術，已在海水淡化、溶膠及混合液的分離和濃縮、工業(yè)廢水中重金屬離子的去除、飲用水的凈化、蛋白質(zhì)和酶的分離等方面應用，并表現(xiàn)出與傳統(tǒng)分離過濾技術不同的優(yōu)勢。
一、膜過濾方式及濾膜種類
膜過濾的過濾方式包括正壓和負壓過濾。膜過濾是使溶劑和較小顆；蚍肿拥娜苜|(zhì)能通過一定孔徑的濾膜,大的顆；蚍肿尤苜|(zhì)則不能透過,從而使大顆粒或高分子物質(zhì)脫水、脫鹽和濃縮,使細菌、寄生蟲、冷卻系統(tǒng)中的腐蝕殘留物截留而達到除菌、集菌、集殘留物的目的。按分離物質(zhì)的大小,將膜過濾技術分為微濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)和納濾(NF)等,在工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,大多選用正壓微濾(MF)分離，孔徑選用0.05—2.0微米(μm)為宜,在某種程度上講,工業(yè)循環(huán)冷卻水的用途和目的是冷卻效果和系統(tǒng)的使用壽命以及相關儀表的控制精度,并不需要冷卻水達到純凈水標準,所以,過濾和處理效率及處理成本是必須考慮的綜合指標。膜過濾材料由高分子材料制成,如纖維素酯、再生纖維素、聚酰胺、聚乙烯醇衍生物、聚丙烯腈、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈/氯乙烯共聚體、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等。濾膜的孔徑單位以微米(μm)表示,孔徑規(guī)格主要包括0.025μm～5.0μm范圍不等。濾膜的組件形式主要是:平膜、摺膜、管膜、卷式和中空纖維。按其用途可為親水性和疏水性。親水性的,如醋酸纖維素膜(CAM),適合于水溶液中的微粒和細菌過濾及蛋白電泳等；疏水性的,如聚四氟乙烯膜(PTFE),適合于有機溶劑、酸和堿的過濾。企業(yè)在確定過濾膜的材質(zhì)和過濾方式時,要根據(jù)冷卻循環(huán)水的水質(zhì)特性而定,并采取多級過濾,膜的孔徑由大到小,過濾面積由小到大排列,并在兩個過濾級之間留取樣口和污物排出口和污物沖洗裝置,并能達到系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下的污物排放。在有條件的情況下,設置小環(huán)境的系統(tǒng)封閉膜的凈水反壓沖洗系統(tǒng),可以在較短時間內(nèi)達到提高過濾效率的目的。
二、膜過濾在工業(yè)循環(huán)冷卻水中的發(fā)展趨勢
工業(yè)循環(huán)冷卻水、污(廢)水處理是微濾應用的一大市場,隨著生物技術的發(fā)展以及生物技術與膜分離過濾技術的聯(lián)合,膜過濾中微濾技術在這一應用領域的市場也越來越大。工業(yè)循環(huán)冷卻水過濾的研究方向是：(1)廉價性、通用的膜組件，F(xiàn)有的膜組件的價格偏高,限制了膜技術在循環(huán)冷卻水及污(廢)水處理領域的推廣應用,而巨大的潛在市場需要中低價格的膜組件；(2)不污染、易清洗、長壽命膜。污染是微濾過濾膜應用中面臨的主要問題是,亟待解決的是污染物的快速消除和高分離過濾效率、投資少、使用成本低、應用廣泛。發(fā)展的重點是研究適應于環(huán)保行業(yè)高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料,使膜過濾材料的等級和用途更加細化和專用化。并逐步完善應用中不同的膜過濾技術的組合應用,這樣可以發(fā)揮各自的特點,取得更大的技術和經(jīng)濟效果。同時探討膜過濾技術與常規(guī)的水處理技術聯(lián)合使用,如高純水制備中將膜過濾技術與離子交換及常規(guī)過濾技術相結(jié)合,充分發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢,使處理效果進一步提高,從而使水處理成本進一步下降,達到生產(chǎn)成本經(jīng)濟、合理的運行規(guī)律。
結(jié)論：
水資源的嚴重浪費和環(huán)境污染問題是環(huán)境保護和企業(yè)持續(xù)發(fā)展亟待解決的一項重要課題,它關系到人類的生存與企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。解決水資源和環(huán)境污染問題,首先要有嚴格的法律體系和規(guī)范化的管理體系和機制。另一個重要因素就是要有技術先進、經(jīng)濟合理的水處理技術作保障。
