减压膜蒸馏法浓缩反渗透浓水试验研究
摘要：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 (RO)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 0．095 MPa，原水温度70。C，流速0．66 m·s。的条件下，VMD过程通量达25．83 kg·m。·h～，将其浓缩至20倍时通量仍 保持在11．7 kg·m。·h～，产水电导保持在4¨s·cm。以下。
关键词：减压膜蒸馏；聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜；反渗透浓水；脱盐；浓缩
近年来，随着膜分离技术的快速发展，反渗透膜 技术(RO)逐渐成电力、冶金等部门工业废水和循环 水深度回用处理的首选技术。但是反渗透膜技术的产 水率一般只有75％，其浓水的处理与排放问题日益突 出_l_。目前解决反渗透排放浓水主要采用的有三种方 案：(1)浓水经冲洗多介质过滤器后排放；(2)对排 放水集中回收处理，利用石灰软化法等去除钙镁硬 度，处理后再利用或达标排放；(3)直接结合生产工 艺状况综合利用。但是这些方法都没有彻底解决问 题，对浓水的利用率很低，甚至造成对环境的二次污 染。因此开发高效的浓盐水处理过程，以弥补RO等 处理过程的不足，以实现节水减排，具有重要意义。
减压膜蒸馏(VMD)是将膜技术与传统蒸馏技 术结合的一种新型膜分离过程。具有操作温度低、设 备简单，对无机盐、大分子等不挥发物的截留率可达 100％，可实现高浓度溶液的处理等优点 。本课题组 开发出了性能稳定的高通量聚偏氟乙烯(PVDF)疏 水中空纤维膜，并针对质量浓度为3．5％427％之间的 盐水溶液进行了VMD试验，研究了膜和组件结构对 过程性能的影响 。本试验采用此高通量PVDF膜，针 对石化企业废水经RO处理后的浓排水进行VMD 浓缩处理试验，研究MD过程通量、产水和浓缩液的 水质变化规律，探讨造成膜性能变化的原因。
l 试验部分
1．1 主要试验材料与仪器
PVDF中空纤维疏水性微孔膜，自制，内径0．8 mm，壁厚0．15 mm，孔径0．160 i．zm，孔隙率85％ ；中 空纤维膜组件，自制，有效长度90 mm，膜丝数100 根，有效膜面积约2．26 cm 。石化企业废水的RO浓 排水， 电导值约6．2 mS·cm～，pH约8．5，COD约为 100 mg·L～，硬度(以CaO计)约为1 000 mg·L～，由 北京化工研究院提供。电子天平，天津市天马仪器 厂；DDS．11A型电导率仪，上海市雷磁仪器厂；扫描 电镜一能谱仪(SEM ／EDS)， 日本JEOL公司 JSM ．6700。
1．2 试验装置与运行
自制的减压膜蒸馏试验系统流程示于图1，主 要由热侧回路、真空侧回路以及疏水性中空纤维膜 组件构成。其中热侧回路主要包括：恒温水浴、磁力 泵、温度计，流量计；真空侧主要由冷凝管、水循环式 真空泵、产水接收器组成；将中空纤维膜组件浸泡于 加热的RO浓水中，保证了蒸汽不会在组件壳程内 冷凝，因此无须再对膜组件进行保温处理。热侧RO 浓水在中空纤维膜孔内发生热量和质量的传递，透 过膜孔的蒸汽在冷凝系统中冷凝，并通过产水接收 器收集。
………………
2 结果与讨论
3 结论
采用自制的高通量PVDF中空纤维疏水微孔 膜，通过VMD过程对石化企业废水处理的RO浓 水进行处理。浓水中微溶盐的沉积是造成VMD过 程通量降低的主要原因，对其进行适当处理以去除 微溶盐，有利于过程通量的保持。在真空度O．095 MPa，原水温度70℃ ，流速0．66 1TI·S。的条件下，对 经过除硬预处理的RO浓水的VMD过程通量达 25．83 kg·1TI-2oh～，浓缩至20倍时，通量保持在10 kg·nl。·h～，过程产水电导率保持在4 IxS·cm 以下，脱盐率达99．99％，产水COD稳定于35~45 mg·L 间。
详细内容请查看附件部分：
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
如果需要了解更加详细的内容，请点击下载 
减压膜蒸馏法浓缩反渗透浓水试验研究.rar
下载该附件请登录，如果还不是本网会员，请先注册
