1、废水膜处理应用现状
膜技术是一种利用特殊有机高分子或无机材料制成的具有选择透过性的薄膜作为分离介质，以外界能量或者化学电位差为推动力对废水中所含的各种杂质进行分离、浓缩和提纯，以达到净化废水的目的"。目前常用的膜设备根据其滤芯的孔径不同一般分为微滤、超滤、纳滤以及反渗透膜设备。
微滤膜能够截留0.1~1μm的颗粒。微滤膜在废水净化过程中,能够允许水中大分子和溶解性固体(无机盐)等通过，但会截留废水中悬浮颗粒物、细菌、大分子量胶体，一般应用于医药、食品、生物技术等行业。
超滤膜滤芯孔径一般为1~100nm，能够将废水中高分子胶体以及悬浮颗粒物进行分离，一般应用于食品、制药等行业。
纳滤膜滤芯孔径一般在1~2nm，是一种允许溶剂分子或某些低分子量通过、递减离子透过的功能性半透膜，一般应用在有机、无机物质分离以及家用饮水过滤等方面。
反渗透(RO)膜是一种模拟生物半透膜制成的具有选择透过特性的人工半透膜，其滤芯孔径一般在0.5~10nm，能够去除滤液中离子和分子量很小的有机物，如细菌、病毒、热源等，一般应用于海水或苦咸水淡化、电子、饮用蒸馏水等行业。
膜分离作为近年来一种新型的废水处理技术，随着技术不断进步发展，被广泛应用于化工、电子、医药、能源工程等各个方面。
2、废水处理工艺介绍
2.1 前端废水处理工艺
某冶炼加工企业需处理废水约1200m3/d，前端废水处理主要分为废酸硫化、石膏以及中和处理工序。洗涤冶炼烟气的污酸以及各厂收集的酸性废水通过废酸硫化及石膏工序处理后,废水中酸浓度、砷、铜、氟等元素降低至一定指标范围内，再将该股废水与各车间所产生的生产废水进行混合后输送至中和工序进行处理，通过“石灰+铁盐+生物制剂”工艺对废水进行再处理。废水经3个工序处理满足GB25467-2010《铜、钴、镍工业污染物排放标准》要求后，其中约500
反硝化生物滤池一般会分为两段对其进行处理，它将过滤功能和生物脱氮功能结合在一起，并有效应用于当前的污水处理之中，能有效控制污水含有的多个元素，从而改善出水水质。将其与硝化滤池相关工艺进行结合，能够实现污水厂出水达标排放。与其他的工艺相比，该项工艺具有成本低、反冲洗率低以及方便管理等特点，它自身不会占据过多的面积，工作效果也比较理想。在近几年的污水提标改造或新建中，反硝化生物滤池成为大家重点研究的工艺之一。
1、反硝化生物滤池的作用以及类型
磁絮凝技术是在常规絮凝沉淀分离工艺中引入磁性加载物，使絮凝产生的絮体与加载物有效结合，加强絮凝效果，增加絮体的比重，加快絮体沉降速度，使水体快速得到净化，出水清澈透明，澄清池污泥先送至转鼓磁粉回收机回收磁粉循环使用，排出污泥至污泥脱水系统。磁絮凝技术广泛应用于大、中、小型污水厂深度处理中。
1、磁絮凝技术的优势
磁絮凝混合系统投加磁粉和絮凝剂，可以有效去除细菌、病毒及多种微小颗粒，SS去除率相比传统工艺较高，出水水质且稳定性高。水力负荷高，15～30m/h的上升流速，停留时间很短，其高速沉淀的性能优异，其与传统工艺相比具有速度快、效率高、占地面积小、投资小等诸多优点。
2、磁絮凝沉淀用于生活污水深度除磷
常规化学除磷工艺存在絮体松散、沉淀慢、占地面积大、化学药剂投加量大、泥量大、运行费用高等问题，使得常规化学除磷工艺的发展遇到瓶颈。
磁絮凝沉淀技术作为物化除磷的一种，克服传统化学除磷的缺陷，具有絮体密实、沉降速度快、药剂投加少、占地面积小和运行费用少的特点，在生活污水处理方面得到广泛应用。传统化学除磷因絮体不宜沉降导致不设置污泥回流，磁絮凝沉淀技术在系统中增设污泥回流系统，污泥的回流后仍然可以在沉淀池中高速沉降。污泥回流主要作用增加絮凝效果，减少絮凝剂投加量。
有实验研究得出，城镇污水应用磁絮凝技术进行深度除磷，药剂佳的投放顺序为：PAC→磁粉→PAM。通过两组实验结果对比，对于含有大量磷酸盐的污水，使用磁絮凝技术的效果明显，去除率为97%，出水浓度为0.15mg/L；而磁絮凝技术对于有机磷的去除效果比较差，对于含有大量有机磷的污水，总磷的去除率是75%，出水浓度为1.43mg/L。通过对两组实验的正交实验得出对于磁絮凝技术除磷实验中的影响大小为：PAC浓度＞磁粉浓度＞PAM浓度＞沉淀时间。相较于传统技术，磁絮凝技术不仅在悬浮物和COD的去除都有比较好的效果，时间减少33%，从而可以使用更小的沉淀池等建筑来降低成本。研究证实磁体的粒径在75～105μm效果好，在紊流漩涡中，由于磁体的加入，絮体粒子的受力发生了改变，从而不断改变方向。水中的絮体、磁体相互碰撞的概率变大，更易形成磁絮体，去除率得到提升。磁体粒径过大或者过小则会引起离心惯性力的过小或者过大，从而导致絮体不稳定或絮体被破坏，去除效果不理想。在絮凝阶段，径大的磁粉所产生的大的涡旋能够协同促进絮体产生，使得去除率提高。当磁感应加强时，水处理效果得到提升。试验研究通过添加磁粉使得沉降时间由未使用磁絮凝技术的10min降至2min，消耗的PAC量由对照的17.20mg/L降至9.98mg/L，极大的降低了沉降时间和用药量。
3、磁絮凝技术在矿山尾矿水处理中的应用
矿山开采过程中由于选矿等工艺粉碎产生大量的细粒级颗粒，矿山尾矿水中的这些细粒级颗粒具有粒径小、疏水性好、负电位高等特性，从而容易新城稳定的悬浮物，常规絮凝沉淀工艺难以处理沉。近几年，磁絮凝技术作为一种全新的尾矿水处理技术广泛应用于各矿山尾矿水的处理。与传统的絮凝沉淀工艺比较，处矿山尾矿水具有低能耗、效果好、成本低的优势。
陈啸等采用磁种絮凝技术对某赤铁矿尾矿水进行处理，研究结果表明：添加磁粉可产生更加密实的絮凝提，可以明显增大絮凝体的粒度，佳的协同作用阴离子聚丙烯酰胺与天然磁种的投加量分别为2mg/L和2mg/L，磁种与尾矿颗粒之间存在着长程作用力，阴离子聚丙烯酰胺在磁种和赤铁矿颗粒表面产生了化学吸附架桥作用。
磁絮凝工艺处理矿井水的相关研究结果表明：磁絮凝工艺中佳的混凝剂为PAC，佳投加量为60mg/L，助凝剂PAM的种类对于处理效果影响较小，考虑到成本，选择阴离子PAM为佳助凝剂，佳投加量为4mg/L。磁种的投加对出水浊度、SS去除率的提高影响较小，能显著缩短沉淀时间，絮体沉淀时间小于15s，出水浊度去除率可达到95%以上。三级反应池的搅拌强度应该递减，分别为300、200、100r/min。
4、磁絮凝技术在焦化废水处理中的应用
在煤高温炼焦、煤气净化、炼焦产品回收和精致的操作所产生的工业废水被称为焦化废水。焦化废水的化学成分主要为无机化合物类的铵盐类和有机化合物中的酚类、单环和多环芳香族化合物、含有氮、硫、氧的杂环化合物。目前采用生化法处理焦化废水是许多国家的选择。由于其难以生物降解的特性，很难用生化法将废水处理达标，进而对于焦化废水的深度处理多采用混合法。
现阶段，相关部门对焦化废水的深度处理一般运用混凝法和吸附法，而磁絮凝技术作为新兴的水处理技术，因其特有的优势使得越来越多的人进行了研究。加入废水中的磁粉在水中扩散，依靠其磁力获得大的比表面积并且产生磁场，以吸附带电荷的胶粒。在废水中悬浮的磁粉颗粒增加了悬浮颗粒的数量，从而使得胶体颗粒的碰撞机会提升，导致更易形成絮体，去除率也随着絮凝效果的增强而提高。
经实验证明，在投入磁粉的初期，焦化废水的各项指标随着添加量的增加变大，当投入量到达400mg/L时，去除效果好，CODcr的去除率为62.5%，浊度的去除率为92.2%，氨氮去除率为22.3%。相比于没有加入磁粉时的去除率，分别提升了1.5%、2.4%和1.6%。再加入磁粉，去除率出现下降。实验观察得出磁粉和絮体的结合形成了体积更小、结合更为紧密、沉降速率更快的复合磁絮凝体。分析得出在磁粉增加的过程中，使得更多的磁粉可以和絮体进行结合，去除率得到升高。随着磁粉添加量超过佳值时，不但不再形成磁絮凝体，磁粉还会干扰污染物被絮凝剂吸附，从而去除率有了下降。
1.1 反硝化生物滤池的作用原理
通常情况下，反硝化生物滤池都是以水处理填料为载体，依靠生物膜对污染物进行处理，它通过微生物的反硝化作用来实现污水脱氮。
一般参与反硝化的过程都是兼性细菌，它根据不同的生命活动体能够实现不同能源处理，通常都会以自养或异养的形式存在，它自身的活性程度以及范围会影响它自身的脱氮能力。它的电子供体种类相对比较多，自养反硝化的气体和硫自身都可以形成电子供体，再通过反硝化菌来实现整合，从而为微生物提供生长的能量。一般情况反硝化的电子种类比较少，它们在污水处理时会优先把氧气当作电子受体。如果电子受体种类较多的情况下它会将亚硝酸当作电子受体。大部分情况下，在废水的处理中可以将一部分有机物当作电子受体进行处理，从而实现物质之间的转化，以此达到净化的目的。
1.2 后置反硝化滤池
后置反硝化滤池一般常被用于有机物浓度低、总氮比较高的工况之中。进入后置反硝化滤池的污水通常来自于前面的曝气生物滤池，这样污水中的氨氮被氧化为硝酸盐氮，随后通过后置反硝化滤池进行反硝化脱氮。在整个工作的过程中不需要回流系统就可以实现脱氮工作，这样能节省一部分的运行成本。滤池自身的有机物浓度不高，需要在工作的过程中向滤池内部投入碳源来保证脱氮工作。从当前污水处理的趋势来看，后置反硝化滤池具有较强的研究价值，使一部分人士投入对其的研究之中。
m3/d处理后的废水用于烟气洗涤净化补水、辅料溶解补水等用水要求不高的场合，剩余的约700m3/d废水进入下一工序处理达标后排放
随着我国对油田的开采力度不断地增大，油田污水问题的处理也越来越难，如今已经威胁到生态环境的正常循环和社会的和谐发展。油田注水技术的不断发展造成油田对注水质量的要求也越来越高，污水处理问题也得到了越来越多的关注。近几年来，油田采出水深度处理工艺中多介质过滤器是主要的过滤设备。但随着污水水质复杂性的增大，传统多介质过滤器也表现出了一定的局限性。
为了提高采出水处理效率及过滤设备的经济适用性，研究人员对传统过滤器进行了不断改进：如VehashkayaAmiadSinun较早研制出一种自动反冲洗过滤器，JanHermene针对一种自清洗连续过滤系统，解决了滤网堵塞问题等。中国专利CN201216893Y公开的“双滤料过滤器”，其结构解决反冲洗滤料流失问题；又如中国专利CN201525788u公开的“双滤料污油污水过滤装置”，罐体进口为防冲板结构、内填石英砂及磁铁矿滤料；除还有中国专利CN20126409Y公开的“双滤料高效过滤器”以及中国专利ZL200720148615.4公开的“搅拌式多介质过滤器”。以上几种过滤器在油田污水的处理工艺中存在以下问题：a.耐污、抗冲击能力差，滤料易结板失效；b.反冲洗再生能力差，造成设备反冲洗频繁、滤料使用寿命短。造成这些过滤设备除油、过滤效率低，导致处理水较难满足油田中、高渗透层回注水的水质要求。
针对目前我国多介质过滤器普遍存在的问题，迫切需要研发一种具有抗油污冲击力强、过滤效率高、滤料再生能力好，出水水质稳定，自动化监测控制系统程度高的新型过滤器。为此本公司根据市场需求及掌握的技术资料，通过现场调研，研发了一种涡旋式多介质过滤器。实验表明，同等条件下，涡旋式多介质过滤器除油除悬浮物的效果明显优于其他双滤料过滤器。其内部采用的新型复合滤料延长了滤料的使用寿命，提高了设备的经济性。新增的水力旋流搓洗器提高反洗效率，延长设备的反冲洗间隔时间。
