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納濾膜在冶金工業廢水處理的應用

文章出處:未知發表時間:2023-02-01 13:43:24

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膜分離技術是一種高效分離技術,常見的有超濾(UF)、納濾(MF)、電滲析(ED)、反滲透(RO)等,納濾膜是介于反滲透膜和超濾膜之間,也稱為低壓或疏松反滲透膜,其允許溶劑分子或某些低分子量溶質或低價離子透過的一種功用性的半透膜。它因能截留物質的大小約為納米而得名,它截留有機物的分子量大約為150~500左右,截留溶解性鹽的才能為90%以上,其憑仗宏大的高效分離技術優勢,普遍用于制藥、生物化工、食品、石油化工、廢水處置等諸多范疇。

 

1、納濾膜的特性

 

1.1 納濾膜的荷電性

 

納濾膜具有荷電特性,其荷電性與膜資料以及制造工藝等相關聯,荷電對納濾膜抗污染性能也有一定的影響。

 

1.2 納濾膜具有分離特性和選擇特性

 

納濾膜對無機離子的去除介于反滲透膜和超濾膜之間,它對不同的無機離子有不同的分離特性,如它對Mg2+,Ca2+,SO22-的去除率遠遠高于對Na+,Cl等的去除率,這是納濾膜與反滲透膜分離性能的主要差異。納濾膜普通對分子量在200以上的有機物具有較好的分離效果,去除率大于90%,納濾膜對憎水性的有機物去除效果最好(97.5%以上),而親水性的有機物普通為小分子有機物,能夠較順利地與水分子一同透過納濾膜,從而闡明納濾膜對有機物去除的選擇性。

 

2、納濾膜在冶金工業廢水中的應用

 

為處理工業廢水污染問題,納濾膜技術憑仗其節能效果顯著、技術成熟牢靠的優勢,普遍應用于各行業的工業廢水處理范疇中。有色金屬冶煉企業采用納濾膜技術與其他辦法相分離的方式處理工業廢水污染問題,走出了一條綠色工業開展道路。本文以韶關冶煉廠運用納濾膜技術處置廢水為工程實例,討論納濾膜在冶金工業廢水中的應用。

 

韶關冶煉廠工業廢水深度處置站采用生物制劑處置重金屬的化學沉淀法、納濾膜分離技術、反滲透膜水處置系統和濃水蒸鹽結晶系統,工業廢水經處置經上述流程后回用于生產用水,膜系統產生的濃水蒸發結晶,完成工業廢水零排放。納濾膜水系統處置工藝“多介質過濾器+超濾系統+納濾系統”,運轉中水的回收率堅持在80%以上,其在廢水零排放工程中起到了重要作用。在納濾膜的實踐運轉中,由于冶金廢水成分復雜,原水水質變化大,系統工藝流程長,設備多等特性,決議了納濾膜在應用中會呈現較復雜的技術問題,對其運轉中呈現的技術問題實施剖析,并采取針對性的應對措施,是完成納濾膜系統在冶金工業廢水范疇應用的關鍵。

 

2.1 現狀調查

 

膜工藝中的納濾膜系統進水保安過濾器濾芯,是為了有效截留預處置中未能完整去除或新產生的懸浮顆粒進入納濾膜系統,同時降低SDI值,維護納濾膜膜。運轉過程中易呈現段膜壓差增長過快,濾芯污堵嚴重,膜系統不能正常運轉的現象。普通情況下,每星期需改換一批濾芯,惡劣條件下2天~3天就需改換一批,影響納濾膜運轉穩定性。經過察看納濾膜工藝的運轉,呈現以下幾個主要問題:

 

膜工藝納濾膜系統中,濾芯和納濾膜易呈現污堵現象,保安過濾器的濾芯污堵嚴重,易長菌、結垢,形成進水保安過濾器在運轉中呈現壓差增長過快,保安過濾器的濾芯需頻繁改換新濾芯,影響納濾膜系統運轉穩定及其運用壽命;

 

納濾膜需高頻率實施化學清洗和物理清洗,使得膜工藝納濾膜系統不能持續運轉,降低了膜工藝的產水率,同時增加了工人的工作量,影響了膜系統的運轉本錢。

 

2.2 緣由剖析

 

為處理以上問題,我們對保安過濾器的濾芯和納濾膜實施檢查,發現其的表面均附著一層白色物質,另外還有少量的黏糊物。

 

經化驗白色物質為硫酸鹽、磷酸鹽和氟化鹽,黏糊物為微生物。經化驗剖析確認納濾膜系統遭受化學污染和生物污染。

 

為了尋覓化學污染來源,我們對進膜原水水質實施化學剖析,水中含有:鈣離子、鎂離子、鐵離子、硫酸根離子、磷酸根離子、氟離子等成分。這些物質進入保安過濾器后,當進水PH值偏高時,首先會在濾芯外表構成沉淀物,被濾芯截留,造成濾芯結垢遭到污堵。

 

為了尋覓生物污染來源,我們對膜工藝設備實施排查,膜系統的MMF反洗水箱、UF及納濾膜的產水箱采用的均是密閉式水箱,通風性能差,在濕潤的環境中很容易滋生微生物;同樣保安過濾器也長期處于密閉環境中運轉,容易滋生微生物。

 

經過以上剖析,我們不難發現,生物污染和化學污染就是造成納濾膜污堵首要緣由。

 

2.3 制定措施

 

針對納濾膜系統生物污染和化學污染,制定以下措施:

 

針對水質中含有Ca2+、Mg2+、F-、SO42-、PO42-等離子,在PH值偏高時,容易在濾芯及納濾膜膜上結垢,我們對進膜原水實施化學剖析,每星期一、三、五取樣化驗,監控水質中各離子濃度變化,并且每班對膜系統中的多介質過濾器、超濾的產水及保安過濾器的進水實施SDI、濁度及PH值的檢測,時時監控水質變化,并依據水質變化,調整前段水處置工藝,降低無機鹽的含量。納濾膜系統采用低PH運轉方式,能夠防止氫氧化鈣、氫氧化鐵等物質的構成,能夠抑止水中的硫酸鹽、磷酸鹽及氟化鹽等物質的析出,這樣可避免濾芯及納濾膜膜結垢而被污堵。避免生物污染,對MMF反洗水箱、UF及納濾膜的產水箱實施增設通風孔的技術改造。技改后,水箱的通風性能大大提升,有效地抑止了微生物的滋生。在膜系統實施化學清洗維護時,翻開保安過濾器端蓋,并每小時對濾芯實施1次沖洗,有效地避免了細菌的滋生。在進膜原水處加裝殺菌設備,定期投加殺菌劑,能夠有效地抑止水中微生物的滋生,有效避免微生物對濾芯的污堵。

 

2.4 效果檢驗

 

納濾膜系統經過以上針對生物污染和化學污染的措施后,納濾膜工藝得到穩定運轉,提升了納濾膜的產水率,延長濾芯和納濾膜的運轉周期,降低了膜系統處置廢水的本錢。

 


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