纳滤膜在高盐废水零排放领域的分盐性能研究

煤化工高盐废水蒸发结晶的产品主要是NaCl和Na_2SO_4,通常100℃析出Na_2SO_4,50℃产出NaCl,二者共饱和时液相[Cl~-]/[SO_4~(2-)]分别为5.2和4.1,为提升分盐效率,应使进料[Cl~-]/[SO_4~(2-)]5.2或4.1,为此拟通过纳滤膜来实现这一目标。通过中试试验验证纳滤膜的分盐性能,结果表明:当进水[Cl~-]/[SO_4~(2-)]=1.2时,纳滤产水[Cl~-]/[SO_4~(2-)]=13.64.1,纳滤浓水[Cl~-]/[SO_4~(2-)]=0.35.2,SO_4~(2-)截留率为90.3%,Cl~-截留率为-7.2%;当进水[Cl~-]/[SO_4~(2-)]=3.0时,纳滤产水[Cl~-]/[SO_4~(2-)]=45.84.1,纳滤浓水[Cl~-]/[SO_4~(2-)]=0.85.2,SO_4~(2-)截留率为92.2%,Cl~-截留率为-4.5%。由此可见,采用纳滤膜进行初步分盐可以大大提升蒸发结晶的分盐效率。     

四种纳滤膜对高盐废水分盐效果分析

为了使煤化工零排放高盐废水分盐产出高质量NaCl和Na_2SO_4结晶盐,提高废水处理过程的分盐效率,以宁东某煤化工零排放高盐废水的水质情况模拟配制了无机盐溶液,选取了膜1、膜2、膜3和膜4等4种商用纳滤膜,探讨了其对模拟高盐废水中的常规离子(Mg~(2+)、 Ca~(2+)、 Na~+、 K~+、 SO_4~(2-)、 Cl~-、 NO_3~-)的截留率,并考察了4种纳滤膜的水通量和分盐效果。结果表明,4种膜对阳离子的截留率从高到低依次为Ca~(2+)> Mg~(2+)> K~+> Na~+;对SO_4~(2-)的截留率为95%~99%,对Cl~-和NO_3~-截留率为负值;4种纳滤膜产水侧ρ(Cl~-)/ρ(SO_4~(2-))值由大到小依次为膜1>膜4>膜2>膜3,纳滤膜1表现出更好的无机盐离子截留率和分盐效果。     

纳滤法高浓盐水精制及传质性能

采用多元件串联4吋纳滤膜装置对典型高浓度盐水进行脱硝精制研究,考察了膜支数、操作压力、进水流量对离子截留率、产水流量(回收率)、能耗及结垢趋势的影响,同时获得各因素对水分子及离子在纳滤膜两侧传质速率影响规律。结果表明:纳滤可有效去除高浓度盐水中SO_4~(2-),截留率接近100%,Ca~(2+)截留率30%~50%,Na~+、Cl~-截留率小于10%,产水中SO_4~(2-)浓度接近0,SO_4~(2-)与Cl~-分离效果明显;产水最低能耗2 kWh/m~3,由于原水中Ca~(2+)含量较高,浓水侧CaSO_4结垢趋势明显,阻垢剂等防垢措施在应用过程中十分必要。所选择纳滤膜具有较高的水通量,回收率可达60%。实验结果为纳滤在高浓度盐水去除SO_4~(2-)领域的工业应用奠定了基础。     

煤化工废水纳滤分盐效果及影响因素试验

为探究煤化工废水纳滤分盐规律,考察不同pH、盐组分及CODCr条件下纳滤膜对水中主要组分截留效果的影响,提高废水处理过程的分盐效率,文中针对不同水质的含盐废水,对纳滤膜分盐规律及污染物截留特性开展试验.在市场常用的9款纳滤膜中筛选出较适用于某零排放项目水质的4款膜,即进口膜J1、进口膜J2、国产膜G1、国产膜G2,并比对4款纳滤膜在不同条件下的分盐效果和适用性.试验结果表明,4款纳滤膜更适宜中性水质,且溶液中有较多Cl-时,会有更多的Cl-被截留,对于纳滤膜的分盐存在不利影响;J2分盐效果最好,G1分盐效果与其接近,这两款膜对水质CODCr变化适应性较强,而G1价格较J2低很多,性价比高,有望通过国产纳滤膜替代进口膜,从而大幅降低生产维护成本.     

对纳滤膜分离净化湿法磷酸溶液影响因素的研究

选择NP010和NP030两种纳滤膜对含MgSO_4、Fe_2(SO_4)_3、Al_2(SO_4)_3的磷酸溶液进行分离净化试验,考察了盐含量、操作压力、料液温度等对纳滤膜分离性能的影响。结果表明:随盐含量的增大,纳滤膜的通量减小,其对盐的截留率亦下降;随操作压力的增大,纳滤膜的通量增大,截留率也随之增大,但在压力较高时,截留率增大趋势不明显;料液温度上升,纳滤膜的通量上升,截留率下降;在不同盐含量、操作压力、料液温度的条件下,两种纳滤膜对P_2O_5的截留率均在5%以内。     

煤化工含盐废水纳滤分盐效果研究

针对煤化工行业中废水"零排放"的问题,为避免末端产生危废杂盐,对其中一价盐与二价盐进行有效分离是关键所在。对两种国产纳滤膜与两种进口纳滤膜进行了综合评价;结果表明,在进水水质pH为中性、 n(Cl-):n(SO_4~(2-))的比例在2∶1～1∶1、运行压力为低压条件下,国产A膜对SO_4~(2-)的截留率在98.5%以上,对Cl~-的截留率小于0,水通量在可接受范围内,对总硅的截留率在10%～40%,可达到与进口膜基本相同的分盐效果。     

国产纳滤膜脱除硝酸盐的试验研究

采用国产纳滤膜脱除水环境中的硝酸根离子,研究进液浓度、浓水流量、压力、温度等对纳滤膜的截留性能和通量的影响。结果表明,压力的升高有利于提高纳滤膜的截留率和产水通量,最佳压力为0.7 MPa,此时截留率和产水通量可达75.0%和153.7 L/(m²·h);适当的提升进水温度可以提高纳滤过程的截留率,最佳进水温度为39.3℃;进料浓度对截留过程有着显著的影响,进料浓度越低,纳滤膜的截留效果越好。     

邻苯二甲酸氢钾对纳滤膜和反渗透膜分离影响

利用自主搭建的基于平板膜的纳滤-反渗透实验系统,参照一种实际煤化工分盐流程的废水配制实验样本,测定了不同废水离子含量下,纳滤膜和反渗透膜对Cl~-和SO_4~(2-)的截留率以及废水中添加邻苯二甲酸氢钾对纳滤膜和反渗透膜截留Cl~-和SO_4~(2-)效果的影响。结果表明,当SO_4~(2-)的质量浓度小于4 g/L时,在废水中添加邻苯二甲酸氢钾不影响纳滤膜对Cl~-和SO_4~(2-)的截留率。当SO_4~(2-)的质量浓度大于4 g/L时,废水中添加邻苯二甲酸氢钾提高了纳滤膜对Cl~-和SO_4~(2-)的截留率,但导致纳滤膜的分盐效果变差。废水中添加邻苯二甲酸氢钾对反渗透膜截留Cl~-和SO_4~(2-)没有影响,反渗透膜的分盐效果也不变。研究可为采用膜法分盐的技术处理工业废水提供理论分析和数据支持。     

纳滤膜对脱硫废水零排放系统浓盐水的分盐性能研究

目前,脱硫废水零排放通常采用预处理+膜浓缩+蒸发结晶的工艺路线。由于未考虑浓盐水的分质利用,蒸发结晶后产生的混盐无法回收利用。本研究基于浙江某电厂脱硫废水零排系统开展了中试研究。研究结果表明,浓盐水经过分盐处理后,产水中SO_4~(2-)/NaCl维持在0.1%以下,表明产水经蒸发结晶后可获得高纯度的Na Cl,其盐品质高于精制工业湿盐的一级标准。     

膜技术在海水淡化浓盐水资源化利用中的试验研究

采用以"超滤+纳滤"(UF+NF)为主体工艺的中试装置对海淡浓盐水进行实验,探究浓盐水资源化利用的可行性。实验结果表明,超滤单元UF出水浊度0.2 NTU,SDI _(15)值0.8,满足后续有机膜单元的进水水质要求。纳滤单元选取2种不同型号纳滤膜进行实验,综合对比DK纳滤膜截留率效果较好,纳滤产水用于氯碱化盐,不仅能够节约纯水,减少原料氯化钠的消耗,同时解决了浓海水排放的问题,实现变废为宝。