膜蒸馏法处理催化剂废水的试验研究

利用自制的能量回收式气隙膜蒸馏组件处理催化剂废水,针对废水水质特点采用"加碱除硬+澄清+微滤+离子交换+调酸"的预处理工艺,预处理后废水中Ca2+、Mg2+浓度均小于5.0mg/L;利用正交试验方法对操作条件进行优化设计,结果表明流量Q为50L/h,进料温度T1为25℃,T3为90℃时,此时膜通量最大为4.85kg/(m2·h);流量为20L/h,进料温度T1为55℃,T3为90℃时,造水比最大为6.35;对废水经过20h的试验,废水回收率为87%,而膜通量下降缓慢,产水TDS最大为18.4mg/L,截留率大于99.9%.     

反渗透浓水预处理对气隙式膜蒸馏性能的影响

针对含有Ca2+、Mg2+及SiO32-的反渗透(RO)浓水,提出了化学除硬→絮凝沉淀→离子交换→超滤处理的新型预处理流程.研究了该预处理方法对RO浓水中易结垢离子的去除效果,及其对气隙式膜蒸馏(AGMD)性能的影响.实验结果表明,经过该预处理过程后Ca2+、Mg2+和SiO32-的含量均低于5mg/L.与常规的除硬处理不同,经过该预处理过程后,RO浓水中的难溶盐CaCO3、Mg(OH)2均未达到饱和,进行膜蒸馏浓缩时,不会立即在膜表面沉积.经预处理后,原RO浓水中的主要成分为NaCl,其可在膜蒸馏浓缩得到结晶固体.未经预处理的RO浓水浓缩7倍时,产水通量衰减了40.55%,电导率增大了22.71%,CODCr含量为40~60mg/L;对于预处理后的浓水,该衰减程度减小24.02%,且产水电导率保持相对稳定,COD含量低于10mg/L,产水可以用作工业循环冷却水和工业洗涤水,经活性炭吸附后可用作锅炉用水.预处理后的RO浓水进入AGMD装置浓缩168h,产水通量衰减缓慢,产水电导率一直维持在5μS/cm以下,整个过程中COD均小于10mg/L.     

新型气隙式膜蒸馏组件盐水浓缩的试验研究

利用新型气隙式膜蒸馏组件对氯化钠溶液进行膜蒸馏试验研究。考察了进料温度、流速、浓度对膜通量、造水比和截留率的影响。结果表明,膜通量和造水比随着进料温度T3升高而增大,随着进料浓度的增加而减小;料液流量增加时膜通量增大,造水比降低;试验过程中截留率基本保持不变,稳定在99.8%以上。当料液浓度为3.0%,进料温度T1为30.0℃,T3为95.0℃、流量为7.0 L/h时,膜通量为4.1 L/(m2·h),造水比为7.0,截留率可达99.8%,经过60 d浓缩试验后,膜通量、造水比和截留率均保持稳定。     

新型气隙式膜蒸馏组件脱盐过程

利用基于聚丙烯中空纤维膜和聚丙烯中空纤维换热管的新型能量回收式膜组件(AGMD-HF),以70 g·L^-1的氯化钠溶液为研究对象,考察了膜组件长度和膜孔径大小对膜组件脱盐性能的影响。为直接衡量操作条件、组件参数以及温差、浓差极化现象对传质系数的影响,引入总传质系数,并研究进料温度和膜孔径对总传质系数的影响。实验结果表明,总传质系数随着温度的升高、膜孔径的增大而增大,提高膜孔径可有效提高总传质系数,同时可有效提高通量和造水比。通量随组件长度的增大而减小,而造水比增大,因此在应用过程中可综合考虑通量和造水比以便选择合适的组件长度。     

能量回收式膜蒸馏组件的设计和性能

针对膜蒸馏过程热效率低、耗能高的问题,设计了新型能量回收式膜蒸馏组件,其特点是膜蒸馏组件由中空纤维膜、换热管和隔网组成,通过换热管回收膜蒸馏过程的能量,通过隔网将中空纤维膜和换热管隔开,减少了膜蒸馏过程中热传导传递的热量,采用新型能量回收式膜蒸馏组件对质量分数3.0%的氯化钠溶液进行浓缩实验,考察膜管比例、组件长度以及空气隙宽度对膜蒸馏过程膜通量、造水比和热效率影响.实验结果表明,在原料液进料温度T1为40.0℃,T3为90.0℃,流量为10.0L/h,气隙间隙为0.5mm,换热管根数Nd/中空纤维膜根数Nm为2∶1时,膜通量为3.1kg/(m2·h),造水比为4.3,热效率为85%.     

聚丙烯中空纤维膜气体除尘性能

以气体除尘为研究背景,采用平均孔径为0.22 μm的聚丙烯（PP）中空纤维膜为过滤介质,考察了粉尘浓度、过滤气体流速、膜组件装填率、膜壁厚对膜组件除尘性能的影响。结果表明,气体通量随粉尘浓度变化较小,除尘率随粉尘浓度增大而提高、随过滤气体流速增加而减小;气体通量和除尘率均随膜壁厚增大有所增加,并随装填率增加而减小。PP中空纤维膜用于气体除尘其除尘率高达99.9%以上,其中对0.3 μm以上粉尘的截留率均可达到100%,对0.3 μm以下粉尘的除尘率可达99%。