膜法处理氯化铵废水的试验研究

’%%$ 年 ( 月份在浙江省杭州市 联 合 举 办 ’%%$ 年 全 国 水 处 理
技术培训班 " 讲授内容为膜法水处理技术 ! 包括海水淡化 & 苦 咸水脱盐 & 纯水制备等 ! 学习时间 ) 天 " 欲参加者请于 * 月 +% 日前到学会秘书处报名 " 联系地址 ’ 杭州市文华路 $% 号 中 国 海 水 淡 化 与 水 再 利 用学会秘书处 邮编 ’*+%%+’ 传真 ’%$,+-)).*$**. 电话 ’%$,+-)).*$*() 联系人 ’ 周晓定
水处理动态
天津清华德人公司污水处理技术实现产业化 天津清华德人环境工程有限公司前不久利用生物处理 技术与膜分离技术相结合 ! 成功地研制开发出 !"# 膜 分 离 反应器技术 " 该项技术可以把污水直接处理成 优 质 回 用 水 ! 在水资源领域真正实现 # 就地取材 ! 就近回用 $% 天津清华德人环境工程有限公司解决了膜污染与膜堵塞 & 装置大型化的放大效应以及自控技术问题 !开发成功 $% !" ### 举办 !""# 年全国水处理技术培训班的通知 中国海水淡化与水再利用学会和浙江省膜学会! 将于
第 ’% 卷第 # 期 ’##% 年 # 月
工业水处理
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膜法处理氯化铵废水的试验研究
徐永平 !!陈东辉 !!徐红秋 "
!!"东华大学环境科学与工程学院"上海 #$$$%!# #& 兖矿鲁南化肥厂"山东 滕州 #’’%#’$
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废水技术上可行 ! 其中 ’#-% 0 & 0 的氯化铵溶液可以 用低压反渗透浓缩 ! 出水可做软水循环使用 *" 0 & 0 的氯化铵溶液可以用中压反渗透浓缩 ! 出水可达标 排放 !但不能作为软水使用 **% 0 & 0 的氯化铵溶液可 以通过反渗透浓缩 ! 质量浓度可提高到 /# 0 & 0 !继续 提高则能耗会过高 % (’)/# 0 & 0 的氯化铵溶液用反渗透处理 ! 能耗 高 ! 产水率较低 ! 且用时较长 ! 因此 ( /# 0 & 0 的氯化 铵溶液不宜用反渗透工艺提浓 ! 可考虑采用高温蒸 发和低温结晶的方法 ! 直接浓缩废水 ! 回收废水中的 氯化铵 %
碳酸钾生产工艺目前比较成熟的有两种 & 离子 膜 % 流化床法和离子交换法 " 前者能耗高 ! 投资大 ! 产品质量好 ! 污染小 ! 国外生产厂家多采用此法 # 后 者能耗低 ! 产品质量较好 ! 但污染严重 ! 国内的生产 企业绝大部分采用此法 " 碳酸钾生产废水成分比较简单 ! 但污染物含量 很高 !主要含有氯化铵和少量 I+(J7+和 GCK)%! 氯化 铵平均质量分数约 L,$L$ : - B%) 目前国内外还没有 经济技术可行的氯化铵废水治理方法 ! 国内碳酸钾 生产企业大部分都是将废水直接排放 ! 对水体造成 了极大污染 !也浪费了其中的有用物质 * 笔者采用反 渗透方法处理氯化铵废水 ! 透过水可以回用于碳酸 钾生产过程 ! 而浓缩液可以用来生产农业级和工业 级氯化铵产品 !或作为复合肥的原料使用 *
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试验研究
工业水处理 ’%%" - ,5!’" (5)
"## $0做氯化铵浓度测试 %
脱盐率可以通过测量废水及透过水的浓度得到 ! 产水率可以通过透过水体积和浓缩水体积得到 "
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结果与讨论
+ 种浓度氯化铵废水反渗透处理结果如表 2 所
表2
废水中氯化铵 质量浓度 & (0 / 0-+) 操作压力 & 运行时间 &
! !%!S% 储料罐 ##% 压力泵 #)% 缓冲罐 # L % 反渗透组件 #’% 压力表 #T% 阀门
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试验装置与流程 试验装置采用反渗透膜 ’J*M N ’$OPCOL % 过滤
机 !最高工作压力 ’&$ QR7!试验流程如图 ! 所示+ !,*
图 ! 反渗透实验流程
! !&!
试验材料与方法 试验材料 试验使用农业级氯化铵产品 ’ 由兖矿鲁南化肥
$ & & 中空纤维膜生物反应器污水处理系列装置 !已被承德露露
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大酒店 &天津泰达国际酒店 &北京水利局办公大楼等采用 !效果 良好 !实现了产业化 "
!本刊通讯员沈镇平供稿 "
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! 摘要 " 碳酸钾生产过程中产生大量高浓度的氯化铵废水 ! 直接排放污染环境 ! 同时造成资源浪费 " 以兖矿鲁南 化肥厂碳酸钾生产车间氯化铵废水为研究对象 ! 对反渗透法处理氯化铵废水过程进行了研究 ! 考察了不同压力下废 水浓度对脱盐率和产水率的影响 ! 为工业反渗透法处理氯化铵废水提供了参考 " ! 关键词 " 碳酸钾 # 氯化铵废水 # 反渗透 ! 中图分类号 " (’$)&! ! 文献标识码 " ! ! 文章编号 " "##$ % &’() $’##% %$# % ##’( % #’
! 参考文献 "
+2 , 高以桓 !叶凌碧- 膜分离基础 +3,- 北京 ’科学出版社 !2).)- .*4.) +5 , 邵刚- 膜法水处理技术 +!,- 北京 ’冶金工业出版社 !2))2- 2+"4 2"/ ! 作 者 简 介 " 徐永平 (+.,’ 0 )!+..$ 年毕业于重庆大学 ! 工程师 ! 现 为东华大学在读硕士生 " 电话 ’%’+ - 1’*,.’1%!23$96: ’
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试验方法 根据废水实际状况 ! 配制 . 种氯化铵质量浓度
的 溶 液 &’"%$&) : - B!’’%$ : - /!’0%)$ : - B!’.%S$ : - B* 将溶液导入储料罐中 ! 开启压力泵 ! 调节压力 ! 观察 淡水流量计 ! 记录数据 * 当水量稳定后 ! 采集透过水
厂碳酸钾生产车间提供 %*
#89+#:4+#0 ;4#+# <3)(%.+, =)&*%,%>)& =+.*’&7! ?)#0>3’4 #’’%#’! <3%#+% !"#$%&’$&*+, -./01234/5 /6 -/378+ 9,708 3/ -./01245: 9/38 /6 +4:+9; 2/52,53.73,0 7<</541< 2+9/.40, =783,=73,.! =+42+ =499 -/9913, 3+, ,5>4./5<,53 750 =783, 18,619 .,8/1.2, 46 0482+7.:,0 04.,239;& *+48 -7-,. 83104,8 3+, 3.,73<,53 /6 7<</541< 2+9/.40, =783,=73,. ?; .,>,.8, /8</848 45 7 =/.@8+/- /6 A75@175: B1575 C+,<4279 D,.3494E,. D723/.;& *+, ,66,23 /6 =783,=73,. 2/52,53.734/5 /5 0,87945734/5*.73, 750 8-,24642 ;4,90 150,. 0466,.,53 -.,881.,8 +78 ?,,5 45>,834:73,0! -./>4045: .,6,.,52, 3/ 3+, 450183.479 3.,73<,53 /6 7<</541< 2+9/.40, =783,=73,. ?; .,>,.8, /8</848& ()* +,%-#&-/378+ # 7<</541< 2+9/.40, =783,=73,. # .,>,.8, /8</848
/# 0 & 0 时 !由于反渗透装置提供的压力有限 !膜两侧
的推动力较小 !产水率下降 %
*
结论 (+) 反渗透法处理质量浓度 1 1% 0 & 0 的氯化铵
7;;<=>$96:-&?@-A&@-B7 "
! 收稿日期 " 5,,+ - ,. - ’.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
+ 种浓度氯化铵废水反渗透处理结果
透过水氯化铵 质量浓度 & ($0 / 0-+) 浓缩水氯化铵 质量浓度 & ($0 / 0-+) 透过水体 积&0 浓缩水体 积&0 脱盐率 & / 产水率 & /
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$67 ’% 5, 5, 5, 2" 5, 5,
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从表 ’ 的试验结果可以看出 ’ (+) 对应于某一浓度氯化铵废水 ! 在运行时间相 同的条件下 ! 随着操作压力的增加 ! 废水脱盐率升 高 !产水率也增加 % 这是因为增加操作压力 !膜两侧 的推动力加大 ! 单位时间内通过膜的水分子数量增 加 !更多的氯化铵分子被截留下来 ! 因此膜的产水率 和脱盐率同时得到增加 * 随着反渗透过程的进行 ! 浓 缩水一侧氯化铵浓度增加 ! 膜面的浓差极化及膜污 染加剧 ! 脱盐率和产水率有下降趋势 % (’) 对于各种浓度配比的氯化铵废水 !用反渗透 膜处理 ! 其脱盐率均较高 ! 一般 ( )*/ * 但产水率 变 化较大 ! 最高可达 +,-%,/! 最低仅为 .-../ % 这是因 为随着氯化铵废水浓度的增高 ! 渗透压增大 !要求的 反渗透装置操作压力升高* 当废水质量浓度达到