關(guān)于化工生產(chǎn)中超濾技術(shù)的研討
韓鋼 黃志紅 侯文良 耿志超
摘要：超濾技術(shù)是一門新型的實(shí)用科學(xué)技術(shù)，隨著其的不斷發(fā)展，已經(jīng)在各種領(lǐng)域如水處理、制藥等方面廣泛應(yīng)用。化工工藝涉及面廣，對(duì)于該技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊。以下就是針對(duì)超濾技術(shù)在化工工藝過(guò)程中的應(yīng)用進(jìn)行探討研究。
關(guān)鍵詞：超濾技術(shù)；化工工藝；應(yīng)用
一、超濾技術(shù)
超濾膜是最早進(jìn)行研究的高分子的分離膜之一。早在20世紀(jì)60年代，超濾裝置就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化了。超濾膜按膜材料不同，分為無(wú)機(jī)膜、有機(jī)膜。無(wú)機(jī)膜主要指陶瓷膜、金屬膜；有機(jī)膜主要指高分子材料制成的膜。按膜形狀不同，則分為平板膜、毛細(xì)管膜、管式膜、中空纖維膜。超濾膜膜材料主要有纖維素、其衍生物、聚氯乙烯、聚砜、聚酰胺、磺化聚砜等，在工業(yè)生產(chǎn)中使
用的一般是非對(duì)稱膜。我們接下來(lái)就對(duì)其在化工工藝的過(guò)程中的應(yīng)用及前景進(jìn)行
一定程度的分析。
二、超濾技術(shù)在化工生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用
1. 超濾技術(shù)在制藥業(yè)的應(yīng)用
除熱原。制劑中去除熱原一般是利用活性炭反復(fù)吸附，該方法勞動(dòng)強(qiáng)度大、損耗大、得率低。超濾去除熱原的原理是使用小于熱原分子量的超濾膜攔截?zé)嵩�，該方法已�?jīng)得到美國(guó)食品與醫(yī)藥管理局認(rèn)證，具有勞動(dòng)強(qiáng)度小、產(chǎn)品得率高、產(chǎn)品質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。
小分子精制。對(duì)于抗生素類的小分子物質(zhì)，其傳統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程，要經(jīng)過(guò)過(guò)濾、萃取、濃縮、結(jié)晶等工藝，存在過(guò)程冗長(zhǎng)、收率低、能耗大等缺點(diǎn)，而且在精制過(guò)程中有微量大分子雜質(zhì)殘留，如蛋白質(zhì)、核酸、多糖等，這些雜質(zhì)可能對(duì)人體產(chǎn)生副作用。利用超濾膜可以除去大分子雜質(zhì)，簡(jiǎn)化操作工藝。
大分子精制。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，大分子類藥物數(shù)量急劇增加，由于該類產(chǎn)品具有熱不穩(wěn)定性，超濾的低溫快速過(guò)濾特性成為該類物質(zhì)精制的重要方法。用超濾法把高分子多糖類化合物單獨(dú)分離出來(lái)，制備具有特殊藥理作用的藥物，使中藥不同分子量組分用于不同的治療目的，達(dá)到
藥物的綜合利用，是膜分離的重要功能。
2. 超濾技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用
由于超濾技術(shù)具有壓力低、無(wú)相變、能耗少、適用范圍廣、分離效率高等特點(diǎn)，近年來(lái)在廢水處理領(lǐng)域中得到較快的發(fā)展，在石油廢水、含重金屬?gòu)U水、
食品廢水、造紙廢水、紡織印染廢水及其他工業(yè)廢水的處理中得到廣泛的應(yīng)用。
①含油廢水
含油廢水的來(lái)源較為廣泛，主要有鋼鐵廠冷軋乳化液廢水、金屬切削液、金屬清洗液、油田采出水等。用超濾技術(shù)處理含油廢水，其透過(guò)液對(duì)COD和
油的去除率很高，并且其濃縮液可經(jīng)進(jìn)一步處理后回收油。
②油田含油污水
采用核桃殼過(guò)濾器-超濾裝置組合工藝處理油田含油污水，超濾裝置出水中SS的質(zhì)量濃度由18.06 mg/L降到0.56 mg/L，油的質(zhì)量濃度由10.98 mg/L降到0.33 mg/L，出水達(dá)到低滲透油層注水A1類標(biāo)準(zhǔn)的要求。采用美國(guó)某公司單孔管管式超濾膜組件處理大慶油田采油二廠的采出水，從超濾膜出水水質(zhì)來(lái)看，滲透液中的油及SS的質(zhì)量濃度都穩(wěn)定保持在1.00 mg/L以下，粒徑中值和SRB均不能檢出，出水水質(zhì)完全滿足回注水用水標(biāo)準(zhǔn)。用合金PVC中空纖維超濾膜處理吉林油田采出水，出水中SS的質(zhì)量濃度為0.2 mg/L，DO的質(zhì)量濃度為0.69 mg/L，總Fe的質(zhì)量濃度為0.28 mg/L，SRB菌數(shù)為0，鐵細(xì)菌數(shù)為23個(gè)/mL，腐生菌數(shù)為0。在投加除氧劑和阻垢劑后的水質(zhì)完全符合注A1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
③乳化油廢水
采用超濾處理乳化油廢水，處理水量為100 m3/d，原水中油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%，超濾產(chǎn)水水量98 m3/d，透過(guò)液中油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.100 5%，濃縮液中油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%,可直接用于燃燒。采用超濾法處理某廠的清洗乳化液廢水，處理水量1 m3/d，原水中CODCr的質(zhì)量濃度為20 000～50 000mg/L，油的質(zhì)量濃度為3 000～7 000 mg/L，超濾處理出水中CODCr的質(zhì)量濃度為3 000～5 700 mg/L，油的質(zhì)量濃度<10 mg/L，處理出水中適當(dāng)添加新清洗液后便可直接回用。BODAK和KONIECZNY[8]考察了PAN和PAC 2種超濾膜對(duì)3種乳化液廢水的行為特征，研究結(jié)果表明乳化液廢水的COD去除率可達(dá)到90%,油份的阻隔率達(dá)到95%。
④含重金屬?gòu)U水
處理重金屬?gòu)U水的傳統(tǒng)方法通常都是一種污染轉(zhuǎn)移，將廢水中溶解的重金屬轉(zhuǎn)化成沉淀或是更加易于處理的形式。超濾技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)重金屬的回收，從而將其從環(huán)境中徹底除去。據(jù)報(bào)道，在電鍍生產(chǎn)中產(chǎn)生的含Cu,Zn,Pb,Cd及Ni的廢水，采用燒堿中和，再進(jìn)行超濾處理，Cd,Cu,Zn的去除率在99%以上，Pb,Ni的去除率在90%以上。在表面活性劑存在的條件下，采用超濾法處理含5種單一重金屬離子Cu,Zn,Pb,Cd,Ni和其混合物的工業(yè)廢水，結(jié)果表明，當(dāng)表面活性劑和金屬離子的比率保持在一定水平時(shí)，重金屬離子的去除率大于99.9%。利用超濾技術(shù)處理水中低濃度的重金屬離子，研究表明：選擇適當(dāng)孔徑的超濾膜，通過(guò)調(diào)節(jié)pH值，可使Cu2+,Ni2+,Cd2+,Pb2+,Zn2+等重金屬離子的去除率均保持在在99%以上，處理后的水中重金屬含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于排放標(biāo)準(zhǔn)，并且還可從超濾濃縮液中分離重金屬，達(dá)到回用的目的。

參考文獻(xiàn)：
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