关于化工生产中超滤技术的研讨-化工论文发表

关于化工生产中超滤技术的研讨
韩钢黄志红侯文良耿志超
摘要：超滤技术是一门新型的实用科学技术，随着其的不断发展，已经在各种领域如水处理、制药等方面广泛应用。化工工艺涉及面广，对于该技术的应用前景广阔。以下就是针对超滤技术在化工工艺过程中的应用进行探讨研究。
关键词：超滤技术；化工工艺；应用
一、超滤技术
超滤膜是最早进行研究的高分子的分离膜之一。早在20世纪60年代，超滤装置就已经实现工业化了。超滤膜按膜材料不同，分为无机膜、有机膜。无机膜主要指陶瓷膜、金属膜；有机膜主要指高分子材料制成的膜。按膜形状不同，则分为平板膜、毛细管膜、管式膜、中空纤维膜。超滤膜膜材料主要有纤维素、其衍生物、聚氯乙烯、聚砜、聚酰胺、磺化聚砜等，在工业生产中使
用的一般是非对称膜。我们接下来就对其在化工工艺的过程中的应用及前景进行
一定程度的分析。
二、超滤技术在化工生产过程中的应用
1. 超滤技术在制药业的应用
除热原。制剂中去除热原一般是利用活性炭反复吸附，该方法劳动强度大、损耗大、得率低。超滤去除热原的原理是使用小于热原分子量的超滤膜拦截热原，该方法已经得到美国食品与医药管理局认证，具有劳动强度小、产品得率高、产品质量好的优点。
小分子精制。对于抗生素类的小分子物质，其传统的生产过程，要经过过滤、萃取、浓缩、结晶等工艺，存在过程冗长、收率低、能耗大等缺点，而且在精制过程中有微量大分子杂质残留，如蛋白质、核酸、多糖等，这些杂质可能对人体产生副作用。利用超滤膜可以除去大分子杂质，简化操作工艺。
大分子精制。随着生物技术的发展，大分子类药物数量急剧增加，由于该类产品具有热不稳定性，超滤的低温快速过滤特性成为该类物质精制的重要方法。用超滤法把高分子多糖类化合物单独分离出来，制备具有特殊药理作用的药物，使中药不同分子量组分用于不同的治疗目的，达到
药物的综合利用，是膜分离的重要功能。
2. 超滤技术在废水处理中的应用
由于超滤技术具有压力低、无相变、能耗少、适用范围广、分离效率高等特点，近年来在废水处理领域中得到较快的发展，在石油废水、含重金属废水、
食品废水、造纸废水、纺织印染废水及其他工业废水的处理中得到广泛的应用。
①含油废水
含油废水的来源较为广泛，主要有钢铁厂冷轧乳化液废水、金属切削液、金属清洗液、油田采出水等。用超滤技术处理含油废水，其透过液对COD和
油的去除率很高，并且其浓缩液可经进一步处理后回收油。
②油田含油污水
采用核桃壳过滤器-超滤装置组合工艺处理油田含油污水，超滤装置出水中SS的质量浓度由18.06 mg/L降到0.56 mg/L，油的质量浓度由10.98 mg/L降到0.33 mg/L，出水达到低渗透油层注水A1类标准的要求。采用美国某公司单孔管管式超滤膜组件处理大庆油田采油二厂的采出水，从超滤膜出水水质来看，渗透液中的油及SS的质量浓度都稳定保持在1.00 mg/L以下，粒径中值和SRB均不能检出，出水水质完全满足回注水用水标准。用合金PVC中空纤维超滤膜处理吉林油田采出水，出水中SS的质量浓度为0.2 mg/L，DO的质量浓度为0.69 mg/L，总Fe的质量浓度为0.28 mg/L，SRB菌数为0，铁细菌数为23个/mL，腐生菌数为0。在投加除氧剂和阻垢剂后的水质完全符合注A1级标准。
③乳化油废水
采用超滤处理乳化油废水，处理水量为100 m3/d，原水中油的质量分数为1.0%，超滤产水水量98 m3/d，透过液中油的质量分数<0.100 5%，浓缩液中油的质量分数为40%,可直接用于燃烧。采用超滤法处理某厂的清洗乳化液废水，处理水量1 m3/d，原水中CODCr的质量浓度为20 000～50 000mg/L，油的质量浓度为3 000～7 000 mg/L，超滤处理出水中CODCr的质量浓度为3 000～5 700 mg/L，油的质量浓度<10 mg/L，处理出水中适当添加新清洗液后便可直接回用。BODAK和KONIECZNY[8]考察了PAN和PAC 2种超滤膜对3种乳化液废水的行为特征，研究结果表明乳化液废水的COD去除率可达到90%,油份的阻隔率达到95%。
④含重金属废水
处理重金属废水的传统方法通常都是一种污染转移，将废水中溶解的重金属转化成沉淀或是更加易于处理的形式。超滤技术可以实现重金属的回收，从而将其从环境中彻底除去。据报道，在电镀生产中产生的含Cu,Zn,Pb,Cd及Ni的废水，采用烧碱中和，再进行超滤处理，Cd,Cu,Zn的去除率在99%以上，Pb,Ni的去除率在90%以上。在表面活性剂存在的条件下，采用超滤法处理含5种单一重金属离子Cu,Zn,Pb,Cd,Ni和其混合物的工业废水，结果表明，当表面活性剂和金属离子的比率保持在一定水平时，重金属离子的去除率大于99.9%。利用超滤技术处理水中低浓度的重金属离子，研究表明：选择适当孔径的超滤膜，通过调节pH值，可使Cu2+,Ni2+,Cd2+,Pb2+,Zn2+等重金属离子的去除率均保持在在99%以上，处理后的水中重金属含量远远低于排放标准，并且还可从超滤浓缩液中分离重金属，达到回用的目的。

参考文献：
[1] 时钧，袁权，高从楷.膜技术手册[M].北京：化学工业出版社，2001.
[2] 国家药品监督管理局.化学药品地方标准上升国家标准（第1册）[S].WS-10001-（HD-0016）-2002.注射用穿琥宁说明书.
[3] 孙德栋,张启修.用超滤法处理回用生活污水[J].中南工业大学学报,2003,34(2):144-147.