膜分离技术在农药体系中的应用

膜技术是利用分离膜对混合物中各组分的选择渗透性能差异等来实现分离、提纯和浓缩的一种分离技术。根据膜上分布的孔径大小范围（或推动压力差）等，膜分离技术通常可分微滤法（MF）、超滤法（UF）、纳滤（NF）、反渗透法（R0）、电渗析法（ED）、渗透蒸发法（PV）、气体分离（GS）和膜生物反应器（MBR）等。
                              在农药的生产过程中往往会产生大量的废水，其中普遍含有大量的有机物和无机盐，成分复杂，很难回收和处理，增加了生产成本和环境污染。要更好地符合可持续发展的要求，则要保证过程为清洁生产，资源合理而充分利用，节能和技术先进，这样在许多情况下，结合各种膜过程各自的特点，可以优先考虑集成膜过程，利用集成的协同作用，达到优化、高效、低成本、低能耗及无污染或少污染的要求。集成膜技术是由微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析和渗透蒸发法等单元操作中某两个或两个以上操作单元集成的优化组合。可充分地发挥各种膜过程的优势。针对具体的废水水质情况和回用要求，集成膜技术提供不同的优化组合来实现不同的目标。
                              集成膜系统是应用集成膜技术开发，优化组合微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析和渗透蒸发、膜生物反应器等单元操作而成，可以应用在农药生产的不同环节中。是浓缩、大孔树脂吸附、活性炭吸附、变温结晶和生化处理等传统工艺的有效替代和补充。与传统分离方法相比，膜技术具有成本低、能耗少、效率高、无污染并可回收有用物质，特别适合于热敏性组分、生物物质组分等混合物的分离。尤其是在处理低浓度、低含盐量的溶液时优势更明显。
                              以下结合天创集成膜技术在某农药结晶母液中的应用实例，对集成膜技术在农药行业的应用作一个简单介绍。
                              1典型集成膜技术应用
                              一种典型的农药废水一般含有以下成分的全部或几种：水、有机溶剂、其它有机物、无机盐。如图一通过集成膜系统的处理可以达到分离回收的效果。
                              进入集成膜系统的废水先需要进行预处理，调整到合适的温度、氧化还原性和pH值等，进入集成膜系统后第一级先回收有机溶剂，去除溶剂后的废水采用不同截留特性的膜有选择性地浓缩分离回收目标产物，最终废水可通过膜生物反应器处理后排放或回用，这样的处理工艺达到了循环利用，节能减排的效果。处理工艺见图1。
                              2应用实例
                              某农药厂生产一种除草剂。在该农药的生产过程中，取出结晶后的大量母液含有效成分为1%~3%，回收利用率较低，其中还含有1%~3%的甲醛和部分无机盐。传统工艺是将母液排放或蒸发浓缩成水剂出售，品质差，消耗大，经济效益低，环境污染严重。采用集成膜技术后既达到了节能减排的效果，又产生了显著的经济效益。处理工艺流程如图2。
                              整个集成膜系统采用四级不同的膜组合，达到了甲醛回收，农药浓缩分离，废水回用的多重效果，极大的提高了该农药生产的经济效益和环保性。该集成膜系统投产后日处理含2%甲醛母液100吨，在浓缩的同时回用水60吨，基本达到了零排放。产生的经济效益分析如下：
                              年处理量：30000吨，脱水18000吨
                              1．甲醛回收：
                              运行费用                            700元/吨
                              36%甲醛市场价格              1500元/吨
                              回收量                         30000×2%÷36%=1666.7吨
                              回收利润                           
                              1666.7×（1500-700）=133.34万元
                              2．母液浓缩：
                              原运行费用                  140元/吨
                              现运行费用                  
                              13.6元/吨含①电耗：系统运行日耗电2000KW·h，0.6元/度电，每吨水为12元。②药剂费：每吨水约为1.6元。
                              节约费用：18000×（140-13.6）=227.52万元
                              总经济效益：133.34+227.52=360.86万元
                              该系统投产以后运行良好，适应性强，为企业带来了良好的社会和经济效益。
                              3结论
                              综上所述集成膜技术作为一种新型的废水处理技术，和传统处理工艺相比能耗低效率高，在资源回收和环境保护方面有着独到的优势，在当今循环经济和节能减排的社会背景下必将为农药生产带来新的活力和推动力。