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重庆水处理:膜分离技术与水资源再生利用

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水是生命的源泉,是人类宝贵的、不可替代的自然资源,也是社会和经济发展的命脉。水资源的匮乏和日益严重的水污染已成为制约社会进步和经济发展的瓶颈,解决这一难题,对我国可持续发展是非常迫切的和极其重要的。除水资源的科学管理和优化配置之外,充分发挥高新科技手段在水再利用中的作用也是十分关键的。

膜分离作为一高新技术在近40年来迅速发展为产业化的高效节能分离过程。40年来,电渗析、反渗透、微滤、超滤、纳滤、渗透汽化、膜接触和膜反应等过程相继发展起来,在能源、电子、石化、医药卫生、重工、轻工、食品、饮料行业和人民日常生活及环保等领域均获得广泛的应用,产生了显著的经济和社会效益。社会的需求使膜技术应允而生,也是社会的需求促使膜技术迅速发展,使膜技术不断创新、进步、完善,成为单元操作,成为集成过程中的关键。下面就膜技术在水再利用中的作用简述如下,包括海水和苦咸水淡化,饮用水净化,地下水补救,废水深度处理回用与资源化,传统工艺改造和实现清洁生产等,这些已成为社会的共识,而且发展潜力很大,前景诱人。

1、饮用水净化

环境的污染影响到饮用水的质量,饮用水的质量直接影响人们的健康,而人们生活水平的提高,对饮用水水质要求越来越高,世界各国都在不断改进饮用水的制备技术,如日本的MAC-21和新MAC-21计划对微滤(MF)、超滤(UF)和纳滤(NF)在除菌、去浊、去大分子胶体、TXM、农药、异味及部分SO42-、NO3-、F-、As等方面的作用进行了深入研发和肯定;反渗透几乎可除去各种杂质……家用MF、UF、NF和RO净水器以及瓶装、桶装纯净水和矿泉水等,在国内已很普遍。另外,电渗析可脱盐和除氟,电化膜过程可对水消毒及可产生酸性水和碱性水,膜接触器(MC)可去除水中挥发性有害物质。所以,随着城市化进程的加快,膜技术作为饮用水的预处理和深度处理,其作用也越来越显著,将成为本世纪饮用水净化的优选技术之一。

2、地下水补救

北方地区甚至苏、浙地区的主要城市地下水超采十分严重,造成地下水位下降、呈漏斗形分布,地壳下降、地面塌陷,海水入侵和地下水污染等,仅靠天然降水难以弥补其欠缺,除控制开采量外,将污水或废水进行高级处理后回灌是一良策,美国加州等地的实践表明,这一措施十分有效。我国在有必需和有条件的地区,也应尽早考虑这一问题。 环境技术网!

3 改造传统工艺、实现清洁生产

与国外工艺相比,我国许多传统产业是耗水大户,也是污水排放大户。用高新技术改造传统工艺,降低能耗和水耗,实现清洁生产势在必行。用全氟磺酸羧酸离子膜电解取代传统的汞阴极法和石棉隔膜法从NaCl水溶液制备NaOH和氯气,该工艺电流效率高,能耗低,转化率高,原料省,纯度高,无污染及投资少。用RO、电渗析(ED)和电除离子技术(EDI)代替离子交换,可大大减少甚至消除废酸、碱的排放并节约大量洗涤、再生用水。以超滤和纳滤技术替代或部分替代传统的沉降和离心工艺,进行蛋白、酶、染料、多糖和医药中间体等的纯化浓缩,以及果汁、茶汁的澄清和浓缩等。以渗透汽化(PV)替代或部分替代传统的蒸馏,进行脱水和除去少量挥发组份……都有显著的节水、降耗效果。这些技术的推广,必将在改造传统工艺和节水减污中发挥更重大的作用。

早在50年代,为解决“水的危机”,提出了膜分离技术,随着膜技术的不断进步和水资源匮乏的日益严重,膜技术作为可持续发展的关键共性技术之一,必将倍受重视,并继续在水资源开发和保护、饮用水净化、改造传统产业和推进清洁生产等方面发挥更大的作用。