膜技术在造纸废水处理中的应用：提升环保价值，创造健康环境

膜技术在造纸废水处理中的应用：提升环保价值，创造健康环境

膜技术是近年来颇受欢迎的废水处理技术，该技术由于操作简单、废水处理效率高，在很多废水处理项目中得到了广泛的应用。将膜技术融入到造纸废水处理过程中是提高造纸行业水污染控制效果的重要举措。在造纸过程的各个环节废水中应用膜处理技术，可以帮助造纸企业大幅减少水污染问题，提升造纸企业在发展中的环境价值，为造纸行业的发展营造健康的环境。

1.膜分离技术原理、特点及分类

1.1 膜技术原理分析

膜分离技术是利用错流过滤单元实现杂质分离的技术手段。该技术在实际应用中的作用是从相应的溶液中选择性地分离某些特定的有机或无机杂质。由于膜技术具有很强的渗透性差异，可以利用这种选择性来分离单一的杂质。当特定的溶液进入设定的膜分离器时，溶液接触膜结构表面，由于渗透性的差异而发生不同程度和效率的渗透，从而实现某一杂质的分离和过滤。在实际应用中，利用外界能量作为助推器，可以从液体或气体混合物中分离或富集某一组分，也可用于组分的纯化。

1.2 膜技术的主要特点

膜技术有以下几大特点：第一，分离效率很高，膜处理技术工艺结构简单，待处理的废水只要经过膜分离器就能获得预期的处理效果。第二，膜分离技术应用过程中不发生相变，从而可以实现更高的废水分离能量转化效率。第三，膜分离操作过程可以在常温下进行，这对于一些热敏性物质的分离处理非常有用。第四，膜分离技术所用的设备相对简单，废水处理操作也非常简单。膜分离器的维护和控制过程也比较简单，而且与其他废水处理技术相比，膜分离技术设施占地面积较小，在实际应用中得到了广泛的认可。

1.3 膜技术的分类

在膜技术的应用中，可以根据膜微孔的实际孔径大小对膜技术进行分类。第一种是微滤膜技术，这种膜技术所采用的膜材料孔径大小在微米级。在制浆造纸过程中，废水处理中不经常使用微滤技术，这主要是因为造纸废水中的杂质多为细小的纤维结构和胶体，这些物质在废水中的粒径大小也是微米级，这样使用微滤膜容易造成膜结构堵塞，对造纸废水处理十分不利。第二种是超滤膜技术，超滤膜一般孔径大小在0.05微米左右，超滤技术非常适合去除废水中的大分子物质和胶体，而且超滤技术在应用中可以有效分离废水溶液中的细菌。第三种是纳滤膜技术，这种膜结构的孔径大小为纳米级。可以去除废水溶液中纳米级的杂质分子和无机盐，也可以用于生活中饮用水的软化处理。最后一种是反渗透膜技术，可以过滤分离单价离子，在饮用水生产中应用广泛，在造纸废水处理中通常用于水循环系统的末端处理工艺。

2.膜技术在造纸废水处理中的应用研究

2.1 制浆废水预浓缩

制浆废水的膜预处理可以作为多效蒸发的辅助手段，特别是当废水浓度较低时，采用具有一定速度或更高的水通量的膜将比采用蒸发浓缩具有更高的经济效益，并可防止结晶。有学者采用反渗透膜处理亚硫酸盐制浆废水，当施加4000~压力时，蒸煮废水浓度可从11%浓缩到22%，能耗和生产成本比多效蒸发器要低。挪威废水处理技术人员采用反渗透膜处理亚硫酸盐废水，处理后废水浓度可从6%提高到12%，透过液固含量仅为0.1%，CODCr负荷降低97%，BOD5负荷降低94%，处理能力达3600t/d。

2.2漂白废水处理

漂白废水中含有大量难降解木质素和有毒的氯化有机物，对环境中的生物有剧毒和致畸作用，引起多种脑神经病变。若不经处理直接排入受纳水体，可引起水生生物的生理生化、群落结构及机体组织的改变。基于以上原因，其处理一直是造纸工业的难点。应用超滤处理漂白废水在日本两家工厂已有20多年的历史，在瑞典一家亚硫酸盐厂也已应用近10年。20世纪80年代及90年代初，曾采用超滤处理牛皮纸浆厂氯气/二氧化氯漂白车间第一段碱提取废水。

2.3脱墨废水处理

废纸回收作为一种重要的可再生资源，具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。然而利用回收的废纸生产出高质量的纸张，需要经过一系列的洗涤和脱墨操作，在这个过程中，部分颜料颗粒和油墨颗粒会溶解出来，造成一定的污染。有学者在造纸脱墨废水处理研究中，分析了超滤膜技术应用的影响因素。发现在利用超滤技术处理稀油墨分散体废水过程中，可以通过提高环境温度来优化超滤处理的透过率和处理效果的稳定性。同时，可以加入表面活性剂来提高超滤处理的稳定性。在处理高浓度油墨分散体系的过程中，如果表面活性剂的用量过多，透过率会下降，而稳定性不再受表面活性剂的增减影响。超滤技术在脱墨废水处理中的应用还存在一些问题需要解决。处理过程中料液所含的固体对清水的回收率有影响，将超滤技术应用在造纸脱墨废水处理过程中需要进行一些预处理操作。

2.4 造纸机白水处理

造纸生产中为了减少用水量，提高水资源利用率，通常将纸机用水闭路循环使用。这样也可以将废水中的化学物质回收利用。这种处理方式会改善造纸循环中出现白水的问题，从而优化纸机网状结构的造纸脱水效果。这样生产出来的纸料干度更高，会减少后期纸张干燥所需的热能消耗。由于超滤膜技术可以有效消除废水中的微黏性物质，去除废水中的细菌，因此还可以减少水处理杀菌剂的使用量，降低用药成本。

3.膜技术未来发展趋势

3.1 膜性能逐步提高

膜技术虽然还是一项发展时间较短的新兴技术，但已得到较为广泛的应用。然而，膜技术在应用中还存在一定的能量吸收缺陷，对部分杂质的分离效果有待提高。未来科研人员可利用膜复合技术、环境调节等手段，提高膜结构的完善性，优化膜处理性能，从而实现膜技术性能的逐步优化。

3.2 膜技术在废水处理中的进一步优化

虽然膜技术在废水处理过程中操作十分简便，但是我们也应该积极进行膜技术的研发和技术突破，进一步简化其设施设备，合并一些预处理工序，进一步提高其在废水处理过程中的应用效果，使膜技术更加优化，更加便捷地应用于造纸工业废水处理中。

3.3积极优化膜分离器材料制造工艺

虽然膜分离技术在我国废水处理过程中得到了积极的应用，但是我国废水处理工艺用膜材料的生产还有很长的路要走，要积极学习国外的膜材料制造技术，融入我国的膜生产中，制造出更加适用于工业废水处理工艺的我国废水处理的膜分离材料。

4. 结论

总之，在我国众多工业领域的发展中，水污染治理是不可回避的环保治理工作。膜技术的应用可以提高废水处理的效率，简化废水处理的操作措施。在造纸行业的发展中，利用应力膜技术进行废水处理，可以实现废水处理的多环节应用和废水零排放，不仅能为造纸行业的发展赢得良好的社会评价，而且可以提高废水处理和回用的效率，真正实现资源的高效利用，为造纸行业优化发展探索出一条健康的道路。（来源：）