水在工業(yè)生產(chǎn)中是不可或缺的，因此是否能夠根據(jù)不同的工業(yè)生產(chǎn)需要，提供滿足相應(yīng)需求的工業(yè)用水，成為決定投資的一個重要因素。水資源的合理應(yīng)用是全球持續(xù)發(fā)展以及經(jīng)濟穩(wěn)步增長的基礎(chǔ)。由于生產(chǎn)工藝效率和產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，相應(yīng)的水處理技術(shù)也要進行優(yōu)化和革新。生產(chǎn)工藝與水處理技術(shù)的整合，對工藝過程來說是一個巨大的挑戰(zhàn)。
在全球范圍內(nèi)，隨著人口的增長和工業(yè)需求的不斷增加，淡水的供應(yīng)日益短缺，而且費用也日益昂貴。同時，化工廠還面臨著這樣的處境，就是對污水的排放要求越來越高。因此，新型水處理技術(shù)的作用變得非常關(guān)鍵。
在世界各地，市政污水處理廠作為供水來源的污水處理日益增多，根據(jù)再生水協(xié)會的一項統(tǒng)計，僅在美國，這些污水處理廠處理的污水就以每年15%的速度增長。由于工廠內(nèi)部水處理再生的分散特性，在這些地方很難統(tǒng)計水處理量，但是根據(jù)設(shè)備供應(yīng)商的估計，世界污水處理正以每年15%～20%的速度增長。不同工廠的水處理方式各不相同，即使是生產(chǎn)相同產(chǎn)品的工廠，其污水處理也可能不一樣。盡管水處理方式不同，但其基本原理都是相同的，即把有用的化合物分離出來再利用，同時把對環(huán)境有害的物質(zhì)分離出來，使之不對環(huán)境造成危害，然后再把這些污水進一步處理，使之達到規(guī)定的排放要求。污水處理方法包括機械過濾與分離、化學(xué)生物技術(shù)處理、澄清法、浮選法及蒸發(fā)法等。
進行深色廢水處理的納濾工廠
膜技術(shù)應(yīng)用進展
大多數(shù)工廠現(xiàn)在都配備了基本的水處理設(shè)施，但是要達到水再生的目的，就要涉及到更加先進的水處理工藝，如增加微濾(MF)或超濾(UF)，在水處理的最后階段可根據(jù)不同的需要增加納濾(NF)或是反滲透(RO)裝置。對于需要更高純度水的公司來說，例如在進行制藥和半導(dǎo)體的生產(chǎn)操作時，需要增加離子交換或電去離子裝置。平均起來，根據(jù)不同分子的類型，反滲透可以去除90%～98%溶解在水中的固體，而離子交換或電去離子裝置可以更大程度地去除溶解在水中的固體，達到2ppm甚至更低的濃度。
Christ 公司的Liproline系統(tǒng)可用于生物制品生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的廢水的凈化，并且可實現(xiàn)全自動的間歇性或持續(xù)性處理
如果進行水處理時還需同時對產(chǎn)品和其他資源進行回收利用，那么使用膜技術(shù)進行水處理就具有很大的優(yōu)勢。在水資源不太缺乏的情況下，產(chǎn)品的回收利用就成為一個很重要的因素。Enviro-Chemie公司已經(jīng)將Envopur處理單元應(yīng)用到一系列不同的工業(yè)生產(chǎn)中，包括紡織工業(yè)、印染工業(yè)、普通化合物的生產(chǎn)、玻璃及陶瓷生產(chǎn)中。通常將膜技術(shù)與其他的一些物理化學(xué)工藝相結(jié)合來進行廢水處理，如離子交換、吸收和沉淀等。作為墨西哥最大的石油精煉廠之一，Pemex公司為其Minatitl噉廢水回收裝置選擇安裝了Zenon 公司的ZeeWeed 超濾膜系統(tǒng)，這套水處理技術(shù)系統(tǒng)可以為冷卻塔和精煉過程提供高質(zhì)量的用水。
膜技術(shù)還可以用于水的脫鹽，這也產(chǎn)生了一個新的市場，并且市場還在迅速擴大。濾膜作為過濾系統(tǒng)的主要組件，其市場競爭非常激烈。隨著濾膜性能的增強和成本的降低，用戶在選擇濾膜及供貨商時有了更大的余地，因此，這一殘酷的競爭將不斷地持續(xù)下去。據(jù)Koch 膜系統(tǒng)公司的報告稱，新項目對超濾和反滲透的興趣顯著增加。在五年之前，公司的初步研究都是針對超濾和反滲透展開的，而現(xiàn)在，大約90%的前期研究都是針對公共水處理廠的超濾和反滲透系統(tǒng)進行評估，從而對用水進行循環(huán)利用，同時消除污染物的排放。
USfilter公司的Apex系統(tǒng)專門為制藥或其他高純度應(yīng)用而設(shè)計，是一套模塊化、完整的、自動化操作的純水系統(tǒng)。
因地制宜的水處理解決方案
通用電氣基礎(chǔ)設(shè)施部（General Electric Infrastructure）是一個新加入水處理領(lǐng)域的企業(yè)，公司經(jīng)過三年廣泛的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)水資源再生有著巨大的潛力，因此決定進軍水處理市場。2004年，西門子（Siemens）收購了USFilter 公司。在過去的五年中，USFilter 公司已經(jīng)在工廠里安裝了超過一打的大型膜分離系統(tǒng)用于水處理再生，這些產(chǎn)品包括Memcor、Microfloc和General Filter等。而此前十年，安裝數(shù)量是非常少的。同樣也是在2004年，為電力工業(yè)提供泵、閥門及其他系統(tǒng)的ITT工業(yè)公司成立了Aquious-PCI Memtech 公司，在公司原有的基礎(chǔ)上加入了并購的膜分離產(chǎn)品。Aquious計劃通過一些新的工程項目來鞏固自己在膜分離脫鹽領(lǐng)域的重要地位，這些工程中包括為中東地區(qū)提供飲用及工業(yè)用水的項目。除了這些公司以外，SUEZ公司下屬的Ondeo 工業(yè)解決方案 Hager + Els妔ser公司，Linde公司下屬的 Linde-KCA-Dresden公司，Veolia Environment公司, Gromtmij公司, DHV Water公司和Membrana公司都為這個日益增長的市場提供了自己的解決方案。
膜技術(shù)的應(yīng)用除了在脫鹽或水資源再生方面增長非常迅速之外，基于膜分離技術(shù)的終端應(yīng)用也日趨增加，這樣首先可以減少污染物的排放，同時可以達到節(jié)約資源的目的。舉例來說，安裝有WAT-membratec公司錯流微濾膜的污水生物處理廠可以去除污水中的放射性污染物。在化學(xué)工業(yè)中，通過安裝膜過濾系統(tǒng)，還可以回收有價值的化合物進行再利用。污水處理完成以后，剩余的液體可以通過氣動沖洗的方法排出系統(tǒng)，這大大降低了沖洗清潔用水的用量，從而可以很大程度地提高工藝的生產(chǎn)效率。聚丙烯膜的應(yīng)用可以使操作不受pH 值的影響。 很明顯，工業(yè)生產(chǎn)中供水和廢水處理成本的日益增加，已成為眾多地區(qū)安裝膜分離污水處理系統(tǒng)的主要推動力。但在此之前，膜分離技術(shù)并不被大家所接受。有時工藝用水和污水含有研磨粉體，如在玻璃工業(yè)中，或是需要高壓清洗或摩擦?xí)r，就需要安裝膜分離系統(tǒng)。在這種情況下，UFI-TEC 公司可以為其提供解決方案，例如，在濕法篩選剛玉的工廠里，安裝微濾系統(tǒng)可以以10m3/h的速度處理和回收研磨廢水。其結(jié)果是：減少了工藝用水量，同時降低了污水處理的成本，而且使用最合適的工藝用水，還使產(chǎn)品的質(zhì)量得到了提高，污水的排放也達到了規(guī)定的要求。
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反滲透系統(tǒng)能夠產(chǎn)生低TDS的水
以養(yǎng)豬場泥漿處理為例，這些泥漿的純化需要多個階段的純化工藝處理，從不溶固體物的分離到使用反滲透膜對各種可溶性成分的分離等。UFI-TEC公司為其提供當(dāng)中的一步純化技術(shù)。其產(chǎn)品除了潔凈的水以外，還有不同品質(zhì)的肥料。WAT-membratec 公司也提供了這樣的一套處理系統(tǒng)，即利用以農(nóng)業(yè)廢棄物為起始原料來產(chǎn)生沼氣的原理處理工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基。在這兩個應(yīng)用技術(shù)中，膜的使用可以把原來直接排放對環(huán)境造成危害的液體廢棄物通過處理，使之再生，或是對有用的物質(zhì)重新加
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