用于造纸废水处理的膜分离技术研究进展

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第l8卷第2期四川理工学院学报(自然科学版)Vo1．18No．2JOURNALOFSICHUANUNIVERSITYOF2005年6月SCIENCE&ENGINEERING(NATURALSCIENCEEDITION)Jun．2005文章编号：1673—1549(2005)02—0061-05用于造纸废水处理的膜分离技术研究进展杨玲(四川理工学院生物工程系，四川自贡643000)摘要：膜分离技术是近年发展起来的一门高新技术，在造纸废水处理方面具有广阔的应用前景。文章介绍了膜分离技术的工作机理、特点以及国内外在造纸废水处理方

2、面的研究进展。另外，对膜分离技术在应用过程中出现的问题进行了讨论，并提出了可能的解决方案。关键词：膜分离技术：造纸废水：应用中图分类号：TS739文献标识码：A膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过的方法的统称。常用的膜分离方法有微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、电渗析等。膜分离技术应用范嗣很广，作为一种新型的废水处理方法，现将膜分离技术在造纸废水处理方面的研究现状及发展趋势介绍如下。1膜分离技术的机理及特点1．1膜分离技术的机理膜分离技术的工作机理如图1所示，溶液进入膜过滤器，在与膜表面接触的同时，溶液绝大部分透过滤膜(称渗透

3、液)，而需分浓缩液离的物质则被排出系统外(称浓缩液)。1．2膜分离技术的特点1．2．1膜分离技术的共同点(1)分离效率高，膜的进水孔径较小，以外界能量或化学水(渗透液)位差为推动力对双组分或多组分混合液体或气体进行分离、分级和提纯等，可不用体图1膜分离技术的工作原理积庞大的二沉池，使得污水处理器结构紧凑、占地面积小，同时这种膜分离几乎是一种强制的机械拦截作用，优于传统二沉池的自由重力沉降，不会因为污泥膨胀现象而导致出水超标或恶化，且将滤后的净化水重复利用于生产，实现零排放；(2)膜分离过程不发生相变，冈此能量转化的效率高；(3)膜分离过程在常温下进行，因而特别适于对热敏

4、性物料，如对酶、果汁、药物等的分离、分级和浓缩：(4)装置简单，操作容易，易维修、控制等，作为一种新型的水处理方法，与常规水处理方法相比，具有占地面积小、适用范围广等特点。1_2_2各种膜分离技术的不同点各种膜分离技术的不同点如表l所示。收稿日期：2004．10-08作者简介：杨玲(1969．)，女，四川人。讲师，主要从事制浆造纸方面的教学与科研工作。维普资讯http://www.cqvip.com62四川理工学院学报(自然科学版)2005年6月2膜分离技术在造纸废水处理上的应用国内外应用膜分离技术处理造纸工业废水始于2O世纪6O年代。膜分离技术最先应用于蒸煮废液的处理

5、，以分离木素、低聚糖等。随着近2O年来膜分离技术的快速发展，超滤、反渗透技术在造纸工业废水处理中已实现工业化应用，并逐步扩展到处表1MF、OF、NF、及RO的区别理纸浆洗、选、漂废水和造纸白水。2．1MF技术微滤(IVIF)技术可除去废水中粒径大于100nm的微粒、胶体物质及高分子有机物(相对分子量大于100000AMU)。微滤是筛分过程，在造纸方面的研究主要集中于涂布废水中高档涂料过滤及超滤前的预过滤，以最大限度地回收利用废水中的有利资源，去除废水中的悬浮物，减轻后续处理段的负荷。2_2RO与NF技术反渗透(RO)的透过机理IJJ，一般认为是选择性吸附一毛细管流机理，

6、是界面现象和在压力下流体通过毛细管的综合结果，经历了高压(大于10MPa)、低压(小于2IVIPa)、超低压(小于lIVIPa)发展阶段。纳滤(NF)是近年来国际上发展起来的一种分离性能介于超滤和反渗透之间的新型技术，具有纳米级的截流孔径，能截流有机小分子和部分无机盐，在处理造纸废水方面将具有很大潜力【】。中科院冰川所与兰州造纸厂合作研究RO法处理草浆黑液【4】，结果为膜与黑液接触504h未见水解现象，有机物去除率93．4％，无机物透过率82．5％，膜通过量120L／m2·h。谭绍早等f5】以聚丙烯腈为基膜，壳聚糖为改性剂采用紫外辐射法制备了一种新型纳滤膜，处理CTMP

7、废水，其对钠的截流率为40．1％，且浓缩液中的同形物含量、燃烧热比原废液大大增加，可满足碱回收工段的要求。2．3UF技术超滤(uF)的去除机理主要是筛滤作用，利用溶液的压力为推动力，使溶剂分子通过薄膜，溶质则阻滞在隔膜表面上。适于分离相对分子量在50015000之问，直径为2．0nm100nm的大分子和胶体，如细菌、病毒、淀粉、树胶、蛋白质、粘土等。超滤是目前在造纸工业研究中应用较多的膜技术，主要有以下几个方面：2．3．1UF处理漂白废水uF技术处理漂白废水，特别是碱处理段(E段)废水，选用透过60008000相对分子质量的膜，COD、A