减压膜蒸馏法浓缩反渗透浓水试验研究.pdf

第35卷第5期 水处理技术 V01．35No．5 60 2009年5月 TECHNOLOGYOFWATERTRE删ENT May，2009 减压膜蒸馏法浓缩反渗透浓水试验研究 刘东，武春瑞，吕晓龙 (中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室，大津工业大学生物化工研究所，天津300160) 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 0．095MPa，原水温度70℃，流速0．66m．s．‘的条件下，VIVID过程通量达25．83 kg·n1．2·h～，将其浓缩至20倍时通量仍 保持在11．7妇·m。·h～，产水电导保持在4肛S·cm‘1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 中图分类号：TQ028．8 文献标识码：A 文章编号：1000．3770(2009)05．060．04 近年来，随着膜分离技术的快速发展，反渗透膜 水质变化规律，探讨造成膜性能变化的原因。 技术(RO)逐渐成电力、冶金等部门工业废水和循环 l试验部分 水深度同用处理的首选技术。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 1．1主要试验材料与仪■ PVDF中空纤维疏水性微孔膜，自制，内径0．8 出【l】。目前解决反渗透排放浓水主要采用的有三种方 mm，壁厚0．15 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 空纤维膜组件，自制，有效长度90film，膜丝数100 根，有效膜面积约2．26cm2。石化企业废水的RO浓 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【11。但是这些方法都没有彻底解决问 排水，电导值约6．2 100 000 题，对浓水的利用率很低，甚至造成对环境的二次污 mg·L-1，硬度(以CaO计)约为lmg·L～，由 北京化工研究院提供。电子天平，天津市天马仪器 染。因此开发高效的浓盐水处理过程，以弥补RO等 厂；DDS．1 处理过程的不足，以实现节水减排，具有重要意义。 1A型电导率仪，上海市雷磁仪器厂；扫描 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 JSM．6700。 备简单，对无机盐、大分子等不挥发物的截留率可达 12试验装置与运行 100％，可实现高浓度溶液的处理等优点[2-31。本课题组 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 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，并针对质鼙浓度为3．5％～27％之间的 组件构成。其中热侧回路主要包括：恒温水浴、磁力 盐水溶液进行了VMD试验，研究了膜和组件结构对 泵、温度计，流量计；真空侧丰要由冷凝