反渗透膜的应用范围
电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、**及环保等领域,在海水及苦咸水淡化,锅炉给水、工业纯水及电子级**纯水制备,饮用纯净水生产,废水处理及特种分离过程中发挥着重要作用。
印染废水回用的反渗透膜处理技术
摘要:众所周知,印染废水处理过程中,应用为广泛的是反渗透膜处理技术。通过该技术处理的印染废水能够进行回收再利用。基于此,笔者对印染废水反渗透膜处理回用技术进行了分析探究,并从技术原理出发,仔细分析了技术的应用流程,后从染色效果、漂白效果和后处理皂洗效果三个方面,进行了技术应用效果的试验。结果显示:回用水的水质符合印染生产用水的标准要求,且总体优于车间用水。
1、印染废水反渗透膜处理回用技术的分析
1.1 技术原理
反渗透膜是主要根据压差作用将料液进行选择性分离的一种薄膜,反渗透膜的材料是纳米级分离材料,反渗透膜可以截流所有离子。在经过反渗透膜的处理之后,离子与大部分**物都不可以透过膜形成浓缩液,而透过膜的水分子可以变为透析液,进行回收再利用。
1.2 技术的应用
因为印染用水对水质的要求比较高,所以需要采用反渗透膜进行废水处理,实现废水回用。广州某纺织公司采用印染废水反渗透膜处理回用技术进行废水处理,主要的处理方案如下:首先对印染废水进行达标处理,通过反渗透膜对部分达标的印染废水进行除盐处理,确保印染用水满足印染工序的标准要求。具体而言,该纺织公司的技术应用流程如下:首先,印染废水达标处理。该纺织公司应用的污水处理系统运转正常,出水CODCr要小于40mg/L,色度要小于25被,满足国家一级排放标准。具体的印染废水达标处理流程如下:印染废水首先经过格栅→沉砂池→调节池→水解酸化池→接触氧化池→沉淀池→气浮池。然后,印染废水的反渗透膜处理,在经过达标处理之后,需要对印染废水进行反渗透膜处理,在**膜系统正常运行的基础上,该纺织公司综合考虑了运行费用与投资费用,通过多次试验得出水回收率,将其定位50%。,经过达标处理后一个流程的气浮出水会进入到集水池,通过提升泵的提升进入到澄清池内,工作人员需要在澄清池内添加一定剂量的聚合氧化铝药剂,等到聚合氧化铝药剂与气浮出水充分混合之后,印染废水中的胶状物质被去除;*二,印染废水会进入到无阀滤池中进行过滤,主要除去废水中的颗粒状悬浮物,无阀滤池中的过滤出水会进入到膜进水调节池;*三,膜进水调节池中的过滤出水会通过输料泵的输送进入到保安过滤器,将印染废水中的细小颗粒物去除掉;*四,高压泵会将系统的压力提高到10-15kg,将保安过滤器的过滤出水输送到膜系统进行反渗透膜过滤,印染废水的大多数污染物和离子都被反渗透膜截流,并随着浓缩液一同排除,透析液能够回用进行生产;后,技术处理各步骤的水质测试。笔者在该纺织公司连续一周将各步骤的过滤出水进行抽样测试,测试的结果取平均值,便于分析与探究。抽样测试的结果显示:步骤和第二步骤的过滤可以将印染废水中的悬浮物去除掉,在一定程度上降低了水的浊度,但是印染废水仍旧具有较高的导电率,不能直接作为产品的生产用水;第四步骤的反渗透膜处理可以有效降低印染废水的导电率,使回用水的电导率小于车间用水的电导率。通过反渗透处理得到的回用水平均硬度是0.77mg/L,要远小于该纺织公司的车间用水;回用水的COD值、铁离子含量、SS值以及色度与浊度都没有被检测出来;回用水的pH比较低,但是可以通过pH调节系统的调节使其满足车间用水的标准要求。总的来说,通过反渗透处理回用技术处理的印染废水,水质要比该纺织公司的车间用水好。
反渗透效率与寿命与原水预处理效果密切相关,预处理的目的就是要把进水对膜的污染、结垢、损伤等降到,从而使系统产水量、脱盐率、回收率及运行成本优化。因此,良好的预处理对RO装置长期安全运行是十分重要的。其目的细分为:
1、除去悬浮固体,降低浊度;
2、控制微生物的生长;
3、抑制与控制微溶盐的沉积;
4、进水温度和pH的调整;
5、**物的去除;
6、金属氧化物和硅的沉淀控制。
反渗透的影响因素
反渗透膜的水通量和脱盐率是反渗透过程中关键的运行参数,这两个参数将受到压力、温度、回收率、给水含盐量、给水PH值因素的影响。
1、进水压力
进水压力本身并不会影响盐透过量,但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高,使得产水量加大,同时盐透过量几乎不变,增加的产水量稀释了透过膜的盐分,降低了透盐率,提高脱盐率。当进水压力**过一定值时,由于过高的回收率,加大了浓差较化,又会导致盐透过量增加,抵消了增加的产水量,使得脱盐率不再增加。
2.、进水温度
温度对反渗透的运行压力、脱盐率、压降影响为明显。温度上升,渗透性能增加,在一定水通量下要求的净推动力减少,因此实际运行压力降低。同时溶质透过速率也随温度的升高而增加,盐透过量增加,直接表现为产品水电导率升高。
温度对反渗透各段的压降也有一定的影响,温度升高,水的粘度降低,压降减少,对于 反渗透 膜的通道由于污堵而使湍流程度增强的装置,粘度对压降的影响更为明显。
反渗透膜产水电导对进水水温的变化十分敏感,随着水温的增加,水通量也线性的增加,进水水温每升高1℃,产水通量就增加2.5%~3.0%;其原因在于透过膜的水分子粘度下降、扩散性能增强。进水水温的升高同样会导致透盐率的增加和脱盐率的下降,这主要是因为盐分透过膜的扩散速度会因温度的提高而加快。
3、 进水pH值
各种膜组件都有一个允许的pH值范围,进水pH值对产水量几乎没有影响;但是即使在允许范围内, PH值 对脱盐率 也 有较大影响,一方面pH值对产品水的电导率也有一定的影响,这是因为反渗透膜本身大都带有一些活性基团,pH值可以影响膜表面的电场进而影响到离子的迁移,pH值对进水中杂质的形态有直接影响,如对可离解的**物,其截留率随pH值的降低而下降;另一方面由于水中溶解的CO2受pH值影响较大,pH值低时以气态CO 2 形式存在,容易透过反渗透膜,所以pH低时脱盐率也较低,随pH升高,气态CO 2 转化为HCO 3- 和CO 3 2- 离子,脱盐率也逐渐上升,pH在7.5~8.5 之 间 时 ,脱盐率达到。
4、 进水盐浓度
渗透压是水中所含盐分或**物浓度的函数,含盐量越高渗透压也增加,进水压力不变的情况下,净压力将减小,产水量降低。透盐率正比于反渗透膜正反两侧盐浓度差,进水含盐量越高,浓度差也越大,透盐率上升,从而导致脱盐率下降。对同一系统来说,给水含盐量不同,其运行压力和产品水电导率也有差别,给水含盐量每增加l00ppm,进水压力需 增加 约 0 .007MPa,同时由于浓度的增加,产品水电导率也相应的增加。
5、 悬浮物
水中的悬浮物就是指在水滤过的同时,在过滤材料表面残留下的物质,以粒子成分为主体。悬浮物含量高会导致反渗透和纳滤系统很快发生严重堵塞,影响系统的产水量和产水水质。
6、回收率
回收率对各段压降有很大的影响,在进水总流量保持一定的条件下,回收率增加,由于流经反渗透高压侧的浓水流量减少,总压降降低,回收率减少,总压降增大,实际运行表明,回收率即使变化很小,如1%,也会使总压差产生0.02MPa左右的变化。回收率对产品水电导率的影响取决于盐透过量和产品水量,一般说来,系统回收率增大,会增加浓水中的含盐量,并相应增加产品水的电导率。
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