减压膜蒸馏法浓缩反渗透浓水试验研究

利用新型聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维疏水膜,采用减压膜蒸馏(VMD)法对石化企业废水的反渗透(RD)浓水进行脱盐、浓缩处理.研究了对浓水及预处理除硬后浓水的VMD浓缩过程中膜的通量、产水和浓缩液水质的变化规律;采用扫描电镜(SEM)及能谱议(EDS)分析了膜表面形貌及元素组成,研究了VMD过程通量下降的原因.结果表明,微溶无机盐的沉积是造成VMD过程通量降低的主要原因.RO浓水经过预处理后,在真空度0.095MPa,原水温度70℃,流速0.66m·s-1,的条件下,VMD过程通量达25.83 kg·m-2·h-1将其浓缩至20倍时通量仍保持在11.7 kg·m-2·h-1,产水电导保持在4 uS·cm-1以下.     

减压膜蒸馏法稀碱液浓缩过程研究

以聚偏氟乙烯疏水膜为材料,采用减压膜蒸馏技术在较高真空度下浓缩硫化钠溶液,研究了各种条件对膜通量的影响.结果表明,当进料温度80℃、真空度为80kPa、流速为0.99m·s~(-1)时,质量分数4.6%的硫化钠溶液VMD膜通量为23.7 kg·m~(-2)·h~(-1);连续运行时,将稀碱液浓缩5倍后,膜通量仍维持在10.6kg·m~2·h~(-1),用稀盐酸清洗后膜通量恢复到初始值的95.6%;浓缩过程产水电导维持在10μS·cm~(-1)以下,脱盐率大于99.99%.     

鼓气减压膜蒸馏过程研究

设计了新型鼓气减压膜蒸馏(AVMD)过程,在原水进入疏水膜组件前鼓入低压压缩空气,形成气液混合流进入疏水膜组件,在疏水膜组件的产汽出口外接负压系统,构成AVMD系统.采用疏水性聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜,以自来水为测试液,研究了鼓气强度、进料温度、流速、冷侧真空度对AVMD过程性能的影响,考察了AVMD对不同NaCl含量溶液的分离性能.结果表明,随着鼓气量、进料液温度、流速,真空度的提高,AVMD过程通量有明显的增加,而产水电导率始终低于0.3 mS·m~(-1).当进料液温度70℃,冷侧真空度85 kPa,进料流速1.33 m·s~(-1)时,AVMD过程膜通量可高达45 kg·m~(-2)·h~(-1),而相同实验条件下减压膜蒸馏(VMD)过程的通量约为30 kg·m~(-2)·h~(-1).     

真空膜蒸馏处理垃圾渗沥液反渗透浓水的研究

采用疏水聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜对垃圾渗滤液反渗透浓水进行真空膜蒸馏(VMD)试验,研究了曝气量、原液温度、冷侧真空度和浓缩倍数等对产水通量、COD、BOD5、氨氮含量、电导率、色度和pH的影响。结果表明,曝气可提高产水通量,当曝气量超过4 m3/(h.m2)时,产水通量趋于稳定;随着原水温度和真空度的提高,产水通量显著增加;浓缩倍数增大会降低产水通量,浓缩4倍后产水通量急剧下降。试验最大产水通量为8.38 kg/(h.m2),产水COD≤100 mg/L,BOD5≤30 mg/L,NH3-N的质量浓度≤25 mg/L,色度小于40度,电导率≤60μS/cm。     

基于膜蒸馏技术的PTFE中空纤维膜处理印染反渗透浓水

通过调节挤出头的尺寸和拉伸倍数,制备出4种不同壁厚和孔径的聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜。采用真空膜蒸馏(VMD)技术处理印染反渗透(RO)浓水,研究了壁厚和孔径、料液温度、浓缩倍数等对处理效果的影响;并进行了连续运行20 d测试。结果表明,减小膜丝壁厚、增加膜孔径和料液温度均可增加产水通量,浓缩倍数增加会降低产水通量;产水通量随工作时间的延长而减小,膜丝经HCl水溶液清洗后,产水通量能恢复至初始通量的95%以上;产水TDS、COD和色度的去除率均保持在95%以上。     

絮凝-超滤集成预处理对反渗透浓水膜蒸馏过程的影响

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维疏水膜,利用减压膜蒸馏(VMD)技术,对天津某钢铁厂反渗透(RO)处理后的浓水进行深度浓缩处理,研究了一次絮凝-超滤集成、二次絮凝-超滤集成、分步二次絮凝-超滤集成等预处理方法对RO浓水COD的去除效果,及其对膜蒸馏性能及膜清洗效果的影响,并采用扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)分析膜表面形貌及污染物组成。结果表明,聚合氯化铝(PAC)絮凝-超滤预处理及PAC絮凝-超滤后再进行阴离子型聚丙烯酸钠(PAAS)二次絮凝-超滤预处理对RO浓水COD的去除效果均能达到40%。在预处理对VMD浓缩过程性能影响的试验研究中表明,经过一次絮凝-超滤集成预处理后,VMD浓缩过程中通量有所提高。浓缩至7～8倍时,较预处理前,通量衰减率降低20%以上。经过PAC絮凝-超滤预处理的RO浓水进行VMD浓缩到约8倍时再进行PAAS二次絮凝-超滤处理后,通量能够提高10%。经过预处理后的废水VMD浓缩过程膜清洗通量恢复效果较无预处理废水好。     

煤化工反渗透浓水浓缩的研究现状

反渗透膜技术已逐渐成为煤化工含盐废水处理的首选技术,但是反渗透膜技术的产水率一般只有75%,剩余浓水的处理与排放问题日益突出,处理这部分反渗透浓水对中国煤化工可持续发展和环境保护意义重大。从反渗透浓水浓缩技术、膜蒸馏浓缩反渗透浓水膜材料和制备聚偏氟乙烯膜3个方面对煤化工反渗透浓水浓缩进行了综述和展望。介绍了反渗透浓水浓缩技术研究进展,概述了膜蒸馏用膜材料浓缩反渗透浓水的研究现状,总结了影响煤化工反渗透浓水浓缩的聚偏氟乙烯膜结构和性能的因素。     

工业循环水膜蒸馏过程中的膜污染控制方法研究

针对膜蒸馏法工业循环水处理过程中的膜通量衰减及污染问题,将鼓气强化及废水的化学处理方法引入到膜蒸馏处理过程中,研究了2者对膜蒸馏过程性能及膜污染的影响。结果表明,利用减压膜蒸馏(VMD)过程直接处理该废水,初始通量为17.6 kg/(m2.h),浓缩至5倍时,通量衰减至8.5 kg/(m2.h);采用鼓气强化减压膜蒸馏(AVMD),初始通量为26.1 kg/(m2.h),浓缩至4.8倍时,通量仍保持在19.8 kg/(m2.h);原水经化学处理后,VMD过程初始通量为19.2 kg/(m2.h),浓缩至5倍时通量为17.7 kg/(m2.h)。膜蒸馏通量衰减及膜面扫描电镜照片均表明,化学处理及鼓气强化方法可有效缓解膜蒸馏过程的膜污染。     

浓盐溶液的膜蒸馏机理研究

考察了高浓度氯化钠溶液在直接接触式膜蒸馏操作中的热侧温度,冷侧温度,流速和料液浓度对膜渗透通量的影响。发现膜渗透通量随氯化钠溶液浓度的高而降低。当氯化钠溶液浓度约为25％时,膜渗透通量急剧下降。氯化钠溶液达到饱和时,膜渗透通量逐渐趋于稳定。研究认为此现象是由于膜面上有NaCl结晶形成而导致的。     

减压膜蒸馏热量回收过程研究

减压膜蒸馏作为一种新型的脱盐技术在海水淡化和高盐废水处理等方面具有广泛的应用价值。针对解决减压膜蒸馏过程中热量消耗大的问题展开了探索性研究,研制出了1套三级热量回收式减压膜蒸馏组件, 考察了不同操作条件对热量回收利用率的影响。研究结果表明,所设计的热量回收式组件能够有效回收利用减压膜蒸馏过程中的蒸汽潜热,而进料液温度、进料液流速和蒸汽透过侧真空度等操作条件都对其热量回收利用率具有一定程度的影响。为进一步提升减压膜蒸馏热量回收效率的研究和降低运行成本工艺技术的开发奠定了基础。     

减压膜蒸馏法处理多酚类制药废水的研究

采用绿色水处理技术——减压膜蒸馏(VMD)法处理多酚类制药废水并从中回收乙醇，探讨了实验条件对膜分离性能的影响，在最佳工艺条件下，回收乙醇的质量分数达34．5％，多酚类混合物的截留率99．67％。理论分析和实验数据表明，作为一种新型的绿色水处理技术，VMD具有膜通量大，成本低，分离效果好等优点，可在工业化有机溶剂废水的处理及回收溶剂等方面发挥重大作用。     

反渗透膜法处理磷酸铁生产废水的零排放工艺研究

以硫酸亚铁为原料生产电池级磷酸铁过程中产生大量的含硫酸根、磷酸根、钠离子的废水。为减少废水排放并使之得到循环利用,采用反渗透膜技术对中试生产电池级磷酸铁的废水处理进行了零排放设计和实验研究,考察了进水压力、进水浓度、温度、pH等因素对硫酸根和磷酸根的截留率、膜通量和产水率的影响。实验结果表明所采用的反渗透膜对硫酸根、磷酸根的截留率达99.15%以上,进水压力、进水浓度、温度、pH等因素对截留率影响较小,但对膜通量和产水率影响较大。截留率随着进水压力的增加略有增加,随进水浓度增加和温度的升高而略有减小,膜通量和产水率随进水压力和温度的升高而增大,随进水浓度的增大而减小,pH=6.5时截留率、膜通量和产水率最高。同时采用生产废水制备了硫酸钙晶须,实现了废水零排放。     

混凝—吸附法处理反渗透浓缩水

某石化集团PTA废水采用三级生化处理,拟用连续微滤和反渗透膜组合技术(双膜法)处理该生化系统的排放水,使反渗透膜出水达到循环冷却水水质标准.在该回用系统中浓缩水的处理是关键的一环.作者采用混凝-吸附的方法处理了该RO浓缩水,考察了絮凝剂种类、絮凝剂体积比、总投加量、pH、吸附剂种类、吸附时间、吸附剂用量以及组合处理方式等因素对COD去除效果的影响.结果表明,FeCl3的处理效果明显优于其他4种无机絮凝剂;FeCl3辅以高分子助凝剂PAM的处理效果明显优于单一FeCl3.一定条件下"混凝-活性炭吸附"的出水无色透明,总的COD去除率可达56.9%,满足了石化废水二级排放标准.     

反渗透膜处理磷肥废水的实验研究

采用反渗透膜装置处理脱钙、脱铵和除浊处理后的磷肥废水,对废水进行浓、淡分离,考察了进水压力和浓淡比例对脱盐率和离子的脱除率等的影响。结果表明,反渗透膜装置能有效的脱除磷肥废水中的盐离子,浓淡比例越高,越有利于磷肥废水中盐离子的脱除;不同离子透过反渗透膜所需要的渗透压不同;在进水压力0.6 MPa左右,淡水和浓水比例为1∶1的条件下,经反渗透膜装置处理后,磷肥废水中选矿药剂的回收率在90%以上,磷的回收率在93%以上。     

Steady state and dynamic modeling of spiral wound wastewater reverse osmosis process

Reverse osmosis (RO) is one of the most important technologies used in wastewater treatment plants due to high contaminant rejection and low utilization of energy in comparison to other treatment procedures. For single-component spiral-wound reverse osmosis membrane process, one dimensional steady state and dynamic mathematical models have been developed based on the solution-diffusion model coupled with the concentration polarization mechanism. The model has been validated against reported data for wastewater treatment from literature at steady state conditions. Detailed simulation using the dynamic model has been carried out in order to gain deeper insight of the process. The effect of feed flow rate, pressure, temperature and concentration of pollutants on the performance of the process measured in terms of salt rejection, recovery ratio and permeate flux has been investigated.     

双膜法处理印染废水及其回用的工程应用

采用双膜法工艺处理某印染厂印染废水并回用,结果表明,系统运行良好,对COD的去除率达到了99%以上,对浊度、色度的去除率均接近100%,反渗透对盐分的去除率在98%以上。产水水质及水量稳定,满足回用印染要求,工程投资回报率高,经济和环境效益显著。     

反渗透膜处理磷肥废水的实验研究

采用反渗透膜装置处理脱钙、脱铵和除浊处理后的磷肥废水,对废水进行浓、淡分离,考察了进水压力和浓淡比例对脱盐率和离子的脱除率等的影响。结果表明,反渗透膜装置能有效的脱除磷肥废水中的盐离子,浓淡比例越高,越有利于磷肥废水中盐离子的脱除;不同离子透过反渗透膜所需要的渗透压不同;在进水压力0.6 MPa左右,淡水和浓水比例为1∶1的条件下,经反渗透膜装置处理后,磷肥废水中选矿药剂的回收率在90%以上,磷的回收率在93%以上。     

On the cleaning procedure of reverse osmosis membrane fouled by steel wastewater

The proper cleaning procedure for reverse osmosis (RO) membranes holds the key to achieving sustainable operation of RO processes during long-term filtration such as the reclamation of wastewater. In this study, the most adequate cleaning protocol was tested for RO membranes fouled by the steel wastewater. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis of the fouling layer revealed the presence of the aromatics, aliphatic hydrocarbons, metallic oxides and hydroxides. An integrated cleaning procedure was developed for flux recovery. That is, metal chelating agent (MCA) plus alkaline-oxidant cleaning procedure consisting in one cleaning stage or two cleaning stages in series. MCA cleaning with 2 mM disodium ethylenediaminetetraacetate (Na₂-EDTA) solution followed by alkaline-oxidant cleaning with 5 mM NaOCl+NaOH/pH 12.0 solution provided the maximum cleaning efficiency.     

污水深度回用装置反渗透膜的污染及化学清洗

结合水处理中常见的污染物种类,介绍了污水深度回用装置的反渗透膜污染情况及合理的化学清洗方案。