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高盐废水零排放处理膜浓缩技术案例

  高盐废水零排放处理膜浓缩技术,通过压力差渗透原理,把高盐废水分离成淡水和浓水。通过浓缩膜处理后的高盐废水,尽管盐分含量降低,但是水量没有减少,二次浓缩蒸发结晶,可以降低高盐废水后期整体的投资和运行成本。

  

  反渗透膜能实现废水盐分析出,主要是反渗透膜的特殊材料决定。膜主要采用聚酰胺复合反渗透膜,是一种无纺布物理支撑层、聚砜超滤膜中间层和聚酰胺活性层组成。通常要求进水中自由氯浓度小于0.1mg/L以延长膜元件的使用寿命。提高聚酰胺复合反渗透膜的耐氯性一直以来是膜材料研究的热点,改进方法主要包括表面涂覆、表面修复以及开发耐氯聚合物材料。

  

  反渗透膜处理技术主要有哪些呢?

  

  1正渗透技术

  

  正渗透是一种自发过程。如图2所示,在渗透压差的驱动下,水从较高水化学势一侧透过选择透过性膜流向较低水化学势一侧。由于无需外压驱动,正渗透技术具有能耗低、膜污染低、浓缩极限高等特点。国内外学者已对正渗透技术应用于海水淡化、垃圾渗滤液处理、食品加工、工业废水处理、水肥一体化灌溉、紧急救援水袋等领域开展了大量研究,展示了技术优势和潜在价值。

  

  高盐废水处理

  

  正渗透膜材料正渗透过程对于膜材料有很高的要求,以缓解内浓差极化,提高水通量和截留率,同时保证膜的机械性能和化学稳定性。正渗透过程对膜的要求主要包括:①具有致密的皮层,保证高截留率;②尽量薄且孔隙率大的支撑层,以最大程度地减小内浓差极化;③具有较高机械强度,延长膜的使用寿命;④高亲水性,以降低膜污染,提高膜通量。

  

  正渗透汲取液较为常用的汲取液是氯化钠和碳酸氢铵。高浓度、热敏性碳酸氢铵汲取液由氨水和二氧化碳以一定比例混合,渗透压高达25MPa,可将含盐废水的盐度浓缩至15%~20%,被产水稀释后的汲取液可利用低品质热源进行分离,分离后产生的气体通过汲取液再生单元循环使用。NaCl汲取液溶解度高、不易结垢、易于循环使用,低浓度下可以采用反渗透进行分离。然而,对于高含盐原水,NaCl汲取液的分离困难。

  

  2电渗析技术

  

  电渗析过程如图3所示,盐溶液中的阴、阳离子在外加直流电的驱动下,分别向阳极和阴极定向移动。阴离子交换膜和阳离子交换膜交替布置在阴阳两级之间,与特制的隔板使电渗析器中形成了连续排列的浓室和淡室,其中淡室中的离子不断迁移到浓室中而使含盐水实现浓缩。电渗析与反渗透相比,脱盐率较低。电渗析过程中所能除去的仅是水中的电解质离子,而对于不带荷电的粒子如水中的硅、硼以及有机物粒子则不能去除。

  

  高盐废水零排放工艺采用膜浓缩技术,是目前最为先进的处理方案。反渗透膜运行处理效果好,但也进行定期清洗,膜长时间清洗后会造成运行效率降低。否则,会影响整个反渗透膜的处理效果。

  

高盐废水零排放

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