３ 膜污染
陶瓷膜在工业废水处理中使用中的最大问题是膜污染。 膜污染来源于两个方面，一是不可逆污染，是由于不可逆吸 附、堵塞引起的污染；另一方面是可逆污染，主要是由于可逆 的浓差极化导致凝胶层的形成，二者共同造成运行过程中膜 通量的衰减。减轻膜污染的方法主要包括：料液预处理、优化 膜分离操作水力条件、与其它水处理技术相结合减轻膜的污 染等。在我国, 存在人均水资源少, 水需求量大, 水环境污染严 重等问题, 陶瓷膜技术在此问题的解决上可以发挥重要作用, 所以, 陶瓷膜技术在水处理领域有着巨大的市场发展空间。
4 宋玉等.无机膜的制备及其在环境工程中应用的研究进展.化学工程 师,2009,(9):22~26
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中国陶瓷工业
２０１０ 年第 ４ 期
5 C. Soma, M. Rumeau and C. Sergent. Use of mineral membranes in the treatment of textile effluents. Proc. 1st Int. Conf. on Inorg. Membr., Montpellier,1989, 523~526
２ 在废水处理中的应用
２．１ 在废水预处理中的应用 对于含有高浓度难降解的有机废水，采用预处理手段，既
可以降低或去除部分有毒有害的有机物改善其生物降解性， 又为后续处理创造条件。例如染料工业废水、农药废水、制药 废水、焦化废水等除含有浓度很高的有机污染物外，还含有很 强的酸、碱性物质、盐类和色度，在进入生物处理系统之前应 采取预处理措施。 2.1.1 油脂废水
重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工 业废水之一。聚合物强化膜分离技术具有能耗低、处理效率 高、操作简单等特点。姚春鸣[6]采用聚合物强化陶瓷膜处理低 浓度重金属废水，研究结果表明，当聚合物 / 金属离子质量浓
收稿日期：2010- 04- 01 通讯联系人：刘艳娟，E- mail:juan1809@
理后的水质满足印染废水回用水水质要求，其中 COD、浊度 和色度去除率分别达到 85%、98%和 95%，将处理后水全部回 用于生产，对印染产品质量无影响。马春燕，杨波[14]等人将轻 污染的印染漂洗水作为处理对象，采用水解酸化 - 好氧生化 - 生物滤池 - 陶粒过滤 - 陶瓷膜过滤工艺。研究结果表明，系 统处理出水水质稳定，COD 和色度的去除率分别达到 80%和 90%以上，出水可回用于生产工序。马春燕，奚旦立等人[15]应用 陶瓷膜作为支撑体，再用高岭土进行动态涂膜，对针织印染废 水的生化出水进行深度处理。结果表明，操作压力为 011MPa、 错流速度为 115m/s 时处理效果最佳。 2.3.3 制药废水
以木薯、瓜干和玉米等为原料，吨酒精排放高浓度废水 13～16t，COD 约 5～7 万，BOD5 2～4 万。申屠佩兰[7]等人采 用陶瓷膜处理乙醇发酵废水的工艺条件研究，结果表明，孔径 为 200 nm 的膜管在错流速度为 5m / s，操作压力 0115MPa 时，膜通量大于 700 L /(m2·h) ，COD 去除率达 80% ，SS 截留 率在 99%以上。 ２．３ 在废水深度处理中的应用
12 周 谨 . 无 机 陶 瓷 膜 在 印 染 废 水 处 理 中 的 应 用 . 高 职论丛,2009, (1):21~25
13 史智国,马春燕,奚旦立等.棉印染废水处理回用技术研究.环境科 技,2008,21(5):39~41
14 马春燕,杨 波,陈季华等.针织印染废水处理回用的中试水处理技 术.水处理技术,2008,34(5):74~76
9 单连斌.用陶瓷膜作滤材处理含油废水的研究.环境保护科学,1996, 22(3):26~29
10 王春梅,谷和平.陶瓷微滤膜处理含油废水的工艺研究.南京化工大 学学报:自然科学版,2000,22(5):40~44
11 王 树 勖 , 李 杨 , 李 晶 蕊 等 . 陶 瓷 膜 在 化 工 废 水 深 度 处 理 中 的 应 用 . 2010,30(3):79~81
食品加工过程排放的废水中含有皂角、油等脂肪物含量 较高且处于乳化状态，在物化预处理时需要消耗大量化学药 剂，废水处理成本较高[2]。王有志[3]等人采用陶瓷膜 - 生化组 合综合处理油脂废水，结果表明，膜面流速为 3.0m/s、过滤压 差 0.15 MPa，对碱炼洗涤废水的 COD 去除率达到 97.3%，油
废水传统的二级生物处理存在一些问题，比如抗冲击能 力差，占地大，系统不够稳定，处理后水质不够理想，对有些特 殊物质 (如 N , P) 处理效果差。而用陶瓷膜替代传统的二级生 物处理工艺，具有固液分离效率高、能耗低和工艺简单，易于 自动化等特点。主要可应用于生活污水的处理、低浓度重金属 废水以及含油废水等方面的处理。 2.2.1 生活污水
印染废水一般处理方法有物化法（如吸附、气浮、混凝、氧 化、电解等）和生化法及它们的组合，鉴于印染废水水质的特 殊情况，目前单一废水处理技术处理效果均不太理想。所以多 技术联用，如陶瓷膜过滤技术与其他技术联用已成为印染废 水处理技术的发展趋势[12]
史智国等人[13]将轻质废水作为处理对象采用生化 - 陶瓷 膜过滤工艺对棉印染废水进行深度处理后回用，在生物处理 出水后增加自主开发的陶粒 - 陶瓷膜过滤工艺，结果表明，处
中国陶瓷工业 ２０１０ 年 ８ 月 第 １７ 卷第 ４ 期
ＣＨＩＮＡ ＣＥＲＡＭＩＣ ＩＮＤＵＳＴＲＹ Ａｕｇ． ２０１０ Ｖｏｌ． １７， Ｎｏ． ４
文章编号：1006-2874（2010）04-0062-03
无机陶瓷膜在工业废水处理中的应用
刘艳娟
（唐山学院环境与化学工程系，唐山：０６３０００）
摘 要 综述了陶瓷膜分离技术的特点及在工业废水处理中的应用。并对陶瓷膜在废水处理领域应用出现的问题及解决办法作 了阐述。
工业含油废水包括油田采出水、金属表面清洗水、石油化 工厂排放的生产废水、各种润滑剂废水等。含油废水具有难降 解、易乳化等特点，常规方法很难处理。Simms 等采用了高分 子膜和 Membralox 陶瓷膜对加拿大西部的重油采出水进行处 理，悬浮物浓度为 73~290mg/L，油含量 28~583mg/L 的含油废 水，通量 1400~3370 L/(m2·h)，操作压力 0.04~0.26 MPa，膜面 流速 2~3m/s，出水中的悬浮物和油的含量降 至 1mg/L 和 5mg/L 以下，并且随着污染物质浓度的增加，膜通量减小。 2.2.4 乙醇发酵废水
6 姚春鸣,范益群.聚合物强化陶瓷膜处理低浓度重金属废水.膜科学 与技术,2009,25(5):79~82
7 申屠佩兰,张 峰,仲兆祥. 陶瓷膜处理乙醇发酵废水的工艺条件研究. 食品与发酵工业,2009,35(4):78~81
8 李来胜，祝万鹏.UV／O3- BAC 与 O3- BAC 处理二级出水中有机 污染物的研究.水处理技术,2008,34(1):22~25
15 马春燕,奚旦立,毛艳梅等.动态陶瓷膜在针织印染废水回用处理中 的应用.印染,2008,(10):31~33
16 张春晖,朱书全,齐 力.应用陶粒过滤陶瓷膜组合对止咳糖浆制药废 水深度处理的试验研究.环境工程学报,2008, CERAMIC MEMBRANE IN INDUSTRIAL WASTEWATER TREATMENT
去除率达到了 96.8%~99.0%，并显著提高了后续生化处理工 艺的效率，使厌氧好氧处理时间均缩短了 2h，降低了运行费 用。 2.1.2 纺织废水
纺织染色工程均以水为介质，需要多次水洗，用水量大， 在印染过程中各工序排出的废水含有的污染物主要为悬浮 物、有机物、燃料、还原漂白剂、重金属以及色度燃料等，同时 处理难度很大[4]。Soma[5]等人利用无机微滤膜处理印染废水， 结果表明，在压力 0.5~1 MPa，错流速度 3~5 m/s，不溶性染料 去除率大于 98%，在陶瓷膜工业试验中染料和 COD 的去除 率达到了 80%和 40%，膜通量达到 260~280 L/m2·h·MPa。在 一定程度上降低了后续处理负荷。 ２．２ 在废水二级处理中的应用
Kyu- Hong Ahn 等人利用 Al2O3- TiO2 膜处理生活废水， 废水来源于宾馆用水，错流速率为 2.5 m/s，经过处理，TOC、 COD 和 NTU 的去除率分别达到 58.5% 、68.0%和 96.8%，而 SS 去除率接近 100%。处理后的水达到当地回用水的质量标 准，可作为冲厕用水。 2.2.2 低浓度重金属污水
关键词 无机陶瓷膜，工业废水，应用，膜污染 中图分类号：ＴＱ１７４．９ 文献标识码：Ａ
１ 前言
我国工业废水产生来源很多，构成成分复杂，性质多变， 按处理等级可分为一级处理、二级处理和深度处理，目前我国 工业废水一般采用生物化学法处理，以厌氧与好氧结合的工 艺为主要处理单元，但存在占地面积大、装置结构复杂、处理 周期长等缺点。而无机膜具有耐高温、耐强酸强碱和有机溶 剂、耐微生物侵蚀、机械强度高、孔径分布窄等突出优点，在水 处理领域应用具有广阔的发展前景，无机膜可以在苛刻的条 件下进行长期稳定的分离操作，特别适合工业废水的处理[1]。 尤其对于那些难生物降解的、含有某些特殊污染物质的工业 废水更适宜采用无机陶瓷膜处理。
Liu Yanjuan (Department of Environmental and Chemical Engineering, Tangshan College, Tangshan 063000)
张春晖[16]等人应用陶粒过滤 - 陶瓷膜组合对止咳糖浆制药 废水深度处理，COD 1000～2000mg/L，BOD5 400~1000mg/L， 在陶粒柱反应器选用粒径为 1～2 mm 的陶粒滤料 ,陶瓷膜反 应器选用孔径为 2～3μm 陶瓷膜的条件下，废水经陶粒过滤 - 陶瓷膜组合处理后 ,其 BOD、COD、SS 和氨氮指标均可稳定 达标排放。
膜面流速 /(m·s- 1)
5.12
清洗方法
对污染物去除效果