膜处理制浆黑液废水研究

膜处理制浆黑液废水研究

任志创

任志创

江苏凯米膜科技股份有限公司南京210049

摘要制浆污水是我国现今造纸企业生产过程中不可忽视的一项问题，如果没有对其进行良好的处理，往往会对环境造成难以预计的影响。在本文中，将就膜处理制浆黑液废水处理技术进行一定的研究。

关键词：膜处理；制浆黑液废水

1引言

近年来，我国人民的环保意识得到了较大的提升，对于造纸企业生产过程中所出现的废水来说，由于对于环境具有着较大影响而受到了人们的更多关注。目前，我国已经开始了以膜为方式的制浆污水处理工作，并通过液膜分离技术的发展为我们制浆黑液处理提供了新的选择。

2液膜分离技术概述

对于液膜技术来说，其是上世纪60年代中期由美国所提出的一种分离方式，具有着分离有效、快速以及节能的优点，并陆续在石油化工、环保以及冶金等行业得到了较大规模的应用。其通过对SAA的使用，通过其所具有的独特双亲分子特性实现分离。而对其所具有的乳状液膜体系来说，则由膜溶剂、SAA、添加剂以及载体等构成，在分离过程中主要包括有液膜的形成、被分离物通过液膜的传质以及后续的破乳等环节。如果待处理液为水相，则需要在SAA作用下首先对W/O乳液进行制成，并将其分散到需要处理的水相之中，并形成W/O三相体系。待处理液中需分离出的溶质，通过在液膜中发生的传质过程不断地转移到内相中，并在内相富集，然后通过静置实现被处理液和乳液的分离，再通过破乳实现内相和液膜的分离，，进而对连续相同溶质实现分离。

3分离制乳工艺研究

对于该项工艺的研究来说，所涉及到的因素相对较多，研究过程也相对复杂，主要因素主要有油内比、内水相浓度、乳水比、转速以及分离时间等等。

表面活性剂方面，其根据表面活性剂种类所具有的差异而需要对用量进行制定：如果用量过小，就会使所制成的乳液膜具有着不稳定的特点，在后续的传质过程中存在着一定的难度；如果用量过大，又会因为液膜厚度过大而使其分离效率得不到保证。对此就需要能够根据实际情况对用量进行适当的制定。

油内比方面，则是内水相同油相间在体积上的比值，对于该值来说，其大小对成乳的质量产生影响，无论是过大还是过小都不能够满足经济以及传质方面的要求：如果该值较小，液膜质量则会相对不稳定、非常容易出现破裂现象；而如果油内比较大，液膜厚度则会增加，并因此使传质速率得到降低。此外，内水相浓度也是一个非常关键的因素，将直接对污水黑液处理所具有的能力以及经过处理后废水所具有的质量产生影响。

制乳转速以及时间方面，也是对最终成乳质量具有较大影响的一项因素，如果该时间过短，则可能使成乳出现不完全的情况，而如果时间过长，对于处理成本来说也是一种增加。而对于转速来说，转速低就会使乳液颗粒出现增大的现象，而转速高则会使乳液颗粒减少，并因此对后续传质产生较大的影响。

在实际实现制浆黑液的液膜分离中，分离时间将对整个分离过程的效率具有直接的影响，如果时间较短，则可能使制浆黑液同乳液间由于接触不够充分而得不到完全的反应，所获得处理效果也较低；而如果混合时间过长，则又可能因为乳液破损大而使效率下降。可以说，分离转速与分离时间都是整个传质过程中需要我们能够严格控制的两项因素，需要根据污水量以及浓度对其适当的制定。

4破乳工程研究

当液膜完成传质之后，在经过一定时间的静置分离后位于上层的乳液就会破乳，而下层澄清液则可以得到排放。目前，在乳液破乳方面主要有三种方式，即物理破乳法、生物破乳法以及化学破乳法。目前，物理破乳法是现今制浆黑液处理过程中应用较多的一种方式。其是通过电场的作用将污水中所具有的水滴进行聚结，在电场作用下使其中极化水分子具有了较多的碰撞以及聚结机会，并在不断的结合之后形成最终的大水滴，最终靠油水相对密度差内水相便沉降排出。在该种方式实际应用过程中，主要具有着以下几个影响因素：首先，是乳液自身性质影响，即条件自身所具有的限制，如制乳转速、时间以及对于活性剂的用量等；其次，是电压影响。如果该电压值较大，则会使破乳时间变短，但是对于实际操作来说，50至100V电压即能够满足要求；再次，是温度影响。当环境温度提升时，油相黏度则会随之下降，并因此使微滴沉降的速度逐渐加快。同时，乳液所具有的体积也会逐渐加大，对膜的破裂起到了一定的促进作用；最后，则是放置时间的影响。一般来说，对于新处理的乳液来说，其同经过一段时间放置之后的乳液相比更容易破乳，之所以出现这种情况，则是因为乳液在放置一段时间后黏度会出现增大的情况，并在粘稠的情况下不利于破乳。

5稀型乳状液膜的应用

溶胀现象是我们开展液膜分离过程中所产生的一种不可避免的副作用情况，尤其是对于制浆黑液来说，溶胀情况的出现对实际分离效率可以说产生了一种阻碍、降低的作用。对于溶胀现象来说，其是指外相水透过膜相进入内相从而使液膜体积胀大的现象，一般分为夹带溶胀以及渗透溶胀这两种情况。可以说，无论是哪一种溶胀情况，都会对分离效率产生负面影响。为了能够对该类问题进行较好的解决，人们在一定研究之后提出了稀型乳状液膜概念，其通过表面具有较低浓度活性剂、低于胶团浓度1/5乳液的应用实现液膜分离。除了具有普通液膜分离的特点之外，其还具有着以下特点：首先，其在活性剂用量方面要少，这种特点的存在，则能够在有限的时间内在迁移之后具有更小的溶胀，对于后续电破乳环节的开展具有着较为积极的意义；其次，油内比大。这种特点的存在，就会使其具有着黏度低、流动性好以及密度更小的特征，更利于工业实际连续化处理方式的运行，且在油膜相损失方面也较小，制浆黑液在处理过后也更为纯净，不会造成二次污染。

6结束语

在上文中，我们对膜处理制浆黑液废水处理技术进行了一定的研究，可以说，我国现今在膜处理制浆黑液工作中，已经获得了较大的进展。而在今后相关技术的研究中，还需要在现有基础上对更易于企业生产的表面活性剂以及稀型乳状液膜的处理效果进行研究，以此便于我们更好的对制浆黑液进行处理。

参考文献：

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[2]钟树明，王丹丹，戴永立.中国制浆造纸行业污染排放现状及其环境政策研究[J].污染防治技术.2008（04）：54-56.