纳滤膜在化工废水处理中的实际应用 3页

第43卷第6期当代化工Vo1．43．NO．62014年6月ContemporaryChemicalIndustryJune．2014纳滤膜在化工废水处理中的实际应用韩洪晶，刘鑫(东北石油大学，黑龙江大庆163301)摘要：随着我国科学技术的不断进步，化工业中的废水处理水平也在逐步提高，各种新型技术被应用到实际生产中，其中比较典型的就是纳滤。作为一种新型的分离技术，它不仅可以有效处理化工废水，还能将其中的有效物质进行回收，提高利用率，所以在化工废水处理中的应用范围也越来越广。从纳滤膜分离技术的工作原理出发，以盐化工的废水处理为例，对纳滤膜实际应用进行了具体分析。关键词：化工废水处理；纳滤膜；实际应用中图分类号：x703文献标识码：A文章编号：1671—0460(2014)06—0985—03PracticalApplicationoftheNanofiltrationMembraneinChemicalIndustryWastewaterTreatmentHANHong-jing，LIU)(in(NortheastPetroleumUniversity，HeilonpdiangDaqing163301，China)Abstract：Alongwiththeadvaliceofscienceandtechnologyinourcountry,thewastewatertreatmenttechnologyinthechemicalindustryisalsograduallyincreasing，variouskindsofnewtechnologieshavebeenappliedintotheactualproduction，especiallythenanofiltrationtechnology．Asanewseparationtechnique，itnotonlycanefectivelytreatchemicalwastewater,butalsocanrecoverusefulmaterialsfromchemicalindustrywastewater,SOthenanofiltrationtechnologyhasbeenwidelyusedinchemicalindustrywastewatertreatment．Inthisarticle，startingfromtheworkingprincipleofnanofiltrationmembraneseparationtechnology,takingthesaltchemicalindustrywastewatertreatmentasanexample，thepracticalapplicationofnanofiltrationmembranewasanalyzed．Keywords：Chemicalwastewatertreatment；Nanofiltrationmembrane；Practicalapplication随着我国工业的不断发展，污水和废水的排放量色度则为80400，若采用纳滤膜技术进行处理，去也日益变大，严重影响了我国水体环境的质量，带来除率可以达到97％，脱色率高达99％，具有很好的了严重的水污染。为了减少化工废水对水环境的污脱色效果。在运行8h之后，纳滤膜在每平方米中，染，并对其中的可用物质进行回收，在废水排放之前每小时的膜通量可以达到0．017m。。又比如说，国必须要进行净化处理。为了提高净化程度，各种新型外很多学者对造纸的废水处理进行了研究，发现纳的分离技术不断被应用。纳滤膜分离技术是最近几十滤膜的膜通量会受到很多因素的影响，主要包括错年才发展起来的一种新型的环保技术，除了可以实现流速率、震动频率、化学预处理和操作压力等。废水的净化之外，还可以提高废水中可用物质的回收纳滤膜处理技术之所以可以对化工废水进行有率，充分显示了自身的优越陛，所以在废水处理中具效处理，主要的原理就是它本身就具有一些比较特殊有广阔的发展前景，应用的范围也越来越广泛。下面，的范围孔径控制和制备特殊化的处理方法，使得它具笔者以盐化工废水处理中陶氏NF270--4040纳滤膜的有了过滤和分解的功能。基于这一点，纳滤膜对于应用为例，对其处理技术进行了详细论述。200～1000质量的分子和二价离子的有机物具有极强的分解能力，对小质量分子的有机物脱出率较低。1纳滤膜的工作原理使用纳滤膜技术在对废水进行深度处理时，不化工废水处理中纳滤膜技术是在最近几十年中仅可以对废水中的污染物进行有效分离，起到保护才发展起来的一种新型技术，因为其自身的优越性，水环境的作用，还能回收有用物质，提高水资源的所以在食品制药和其他化学工业领域被广泛应用利用率。为了能让这种技术在废水的处理中达到。比如说在处理染料行业的废水时，其COD参数最佳功效，最大程度地发挥自身的特点，笔者对盐则为每升3500mg，醋酸的含量则为每升1200mg，化工的废水进行了纳滤膜处理的相关实验，对影响收稿日期：2014-04—24作者筒介：韩洪晶(1980一)，女，黑龙江绥化人，副教授，硕士研究生，从事催化及环境化工方向的研究。n986当代化工2014年6月纳滤膜分离效果的操作压力、进水量和作业温度等根据=(△P一△这一公式公式算出溶剂流量一操作压力的差值，而且压力越大，出水量越因素进行了具体分析。大，二者呈正相关。但是在实际的应用过程中，2化工废水纳滤膜处理实验即便提高回收率可以在一定程序上实现节约成本的2．1检验化工废水的水质目的，但是却会对水质产生直接影响。这次实验选用的化工废水是经过二级生化处理之后，具体的水质如下：电导率为28000～35000(s·cm)，pH值为6．5～7．8，浑浊度为2～10，COD为20～30mg／L，C1一为10000～12000mg／L，S04为800～1000mIJ／L，NH4+-N为8～14mg／L，Ca>为2000～3000mg／L，Mg2为50～100mg／L。2．2纳滤膜元件参数在本次实验中是使用的纳滤膜为陶氏NF270—4040，主要的材质为聚酰胺材料，脱盐率超过40％，操作温度控制在25℃左右，氯化钠的质图1纳滤膜操作压力对截留率和通量的影响关系Fig．1Nanofiltrationmembraneoperatingpressureeffecton量浓度为2000mg／L，压力为0．48MPa。单支膜的therejectionandfluxoftherelationship参数为，面积为8m，最大进水量为4m／h，最大另外，根据=(1一(CS)MJv+mAH这一公式可的操作压力为4．2MPa，操作温度为40℃，进水范知，操作压力和盐通量无关，而与溶质的浓度相关围为6～16Idmin。。膜通量会随着操作压力的变化而变化，但是盐2．3具体的分析项目和方法通量始终不便。正是因为如此，水的导电率就会直在预定的条件之下，本次试验主要对废水中pH接影响脱盐的效果，且二者为负相关，水的导电率值哦、温度、电导率和钙离子等项目进行分析。其越小，脱盐的效果就越好。这样一来，我们就可以中pH值使用精密pH计，采用电极法进行分析；温认为，废水中电解质的透过量会随着操作压力的增度需要用使用普通的酒精温度计进行测量；电导率加而减小，但却会提升脱盐的效果。则需使用DDS一307仪器进行检测；在使用TAS一9683_2温度对纳滤膜处理的影响原子吸收分光光度计测量的基础上，运用火焰原子当压力为0．6MPa，pH值为8，且进水量为l2吸收的方法对钙离子进行分析。L／min的条件下，不断对温度进行调整，并对温度2．4实验的过程分析对纳滤膜截留率和膜通量的影响进行综合考虑，具本次实验的主要过程分为实验用水、活性炭、体的实验结果如图2所示。过滤、超滤、纳滤和出水6步。具体为，先利用活性炭对试验用水中残留的氯离子进行吸收，避免纳滤膜受到损害；然后进行过滤和超滤，将废水中的杂质和微生物去除掉，避免纳滤膜发生阻塞。3实验结果分析3．1操作流程对纳滤膜处理的影响当水温度为13℃，pH值为8，且进水量为12L／min的条件下，不断增加操作压力到1．2MPa，将操作压力对纳滤膜截留率和膜通量的影响进行综合图2纳滤膜操作温度对截留率和通量的影响关系考虑，具体的实验结果如图1所示。Fig．2Nanofiltrationmembraneoperatingtemperature从图l可知，操作压力与脱盐率和截留率是正effectontherejectionrateandfluxrelationship相关关系，后二者随着前者的增加而上升，且在压从图2可知，温度与脱盐率和截留率为负相关力达到0．5MPa之后，后二者的上升幅度明显变小。关系，即后二者会随着前者的升高而不断下降，其同时，膜通量和压力也是正相关，随着压力的增加中截留率表现的更为明显。同时，膜通量和温度为呈现出上升的趋势。正相关，即膜通量会随着温度的增加而呈现出上升趋势，这样就可以缩小过滤中的溶液渗透量。从这n第43卷第6期韩洪晶，等：纳滤膜在化工废水处理中的实际应用987一结果我们可以得知，温度的升高有助于提升纳滤截留率和脱盐率和pH呈负相关的，换句话说，就膜的膜通量。造成这种现象的主要原因就是粘度和是pH增加，前二者就会下降。在本次实验中，纳溶液的密度会随着温度的升高而下降，但是渗透压滤膜的主要材质是聚酰胺，如果pH不超过它本身的参数值却会随着温度的升高而增加。在这些共同的等电点，那么它的表面就会产生负电，而且这些因素的作用下，膜通量就会发生变化。负电会随着pH的减小而降低，二者是正相关关系。3．3进水量对纳滤膜处理的影响当压力为0．6MPa，pH值为8，且温度为15℃的条件下，不断对进水量进行调整，并将进水量对●纳滤膜截留率和膜通量的影响进行综合考虑，具体目●的实验结果如图3所示。＼删蚓图4纳滤膜pH对截留率和通量的影响关系Fig．4EffectontherejectionandfluxofNFmembranepHrelationship4结束语综上所述，对化工废水进行处理时，使用纳滤图3纳滤膜进水量对截留率和通置的影响关系图膜分离技术时需要充分考虑操作压力、温度、进水Fig．3Nanoflltrationmembranewaterquantityonthe量和pH等因素对处理效果的影响，争取实现处理influenceofrejectionandfluxdiagram效果的最大化，充分发挥出纳滤膜在化工废水处理由图3可知，在实验过程中，进水量的变化会中的作用。影响脱盐效率，这两者之所以发生关联，最重要的原因就是废水中的离子浓度会随着进水量的增加而参考文献：[1]游建军，熊珊。贺前锋．煤化工废水处理技术研究及应用分析IJ1l变大。同时，膜通量也会随着进水量的增加而变大，科技信息，2013，02(10)：370—365．但是增加的幅度比较平缓，并不明显。除此之外，[2]张汉铭．基于化工废水处理中纳滤膜的应用研究『J]l广东化工，进水量的增加虽然会减少对膜面的污染，但是却会2013，02(19)：119-120；127．破坏它的沿程压力。在实际的处理过程中，如果在[3]谢柏明．膜分离技术在化工节能减排中的应用fJ]．中国建设信息(水工业市场)，2010，03(11)：14-19．低压环境下运行，不仅会对纳滤膜的表面压力产生[4]庞金钊，李景义，王倩，等．纳滤膜在盐化工废水处理中的应用直接影响，也会影响到膜通量。研究『J]．天津工业大学学报，2010，05(13)：6-9．3．4进水DH对纳滤膜处理的影响[5]吴俊．长寿化工园区化工废水处理方案比对研究fD】．重庆：重庆交通大学，2013．当压力为0．6MPa，进水量为12L／min，且温度[6]张志伟．臭氧氧化深度处理煤化工废水的应用研究【D】．哈尔滨：为15cIC的条件下，不断对pH进行调整，并将pH哈尔滨工业大学，2013．[7]宁艳春，段巧丽，王兆花，等．膜分离技术在废水处理方面的应对纳滤膜截留率和膜通量的影响进行综合考虑，具用与进展IJJ．化工进展，2011，07(S1)：828—830．体的实验结果如图4所示。由图4可知，纳滤膜的(上接第984页)参考文献：3结论[1]肖志国．蓄光型发光材料及其制品[M】．化学工业出版社，2002．(1)混凝实验结果表明，只采用三氯化铁溶液[2]王琳，施永生．含硒水处理【M]．第1版一t京：化学工业出版社，2005：作为混凝剂的混凝试验对硒去除效果较好，在21-97．[3]李子超，肖娜，李昀锴，等．沼泽红假单胞菌对亚硒酸盐还原脱毒的PAM=0，FeCI，溶液投加量为200mg／L条件下，硒研究IJ1．微生物学通报，2011，38(5)：660-667．去除效果最好，可得到50％左右的去除率。[4]国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会编．水和废水监测(2)活性炭实验中，以汽提净化水和电脱盐出分析方法[M]．第3版．北京：中国环境科学出版社，1989：600．水为实验对象，三种活性炭中柱状活性炭对硒的吸[5]污水综合排放标准．GB8978—1996中国标准书号is]．1996．附效果最好，均在85％以上。