中山超滤膜生产厂家

中山超滤膜生产厂家

1.中山超滤膜生产厂家 篇一

本工作采用纳滤膜过滤核苷酸生产中树脂再生工段的碱盐废水, 研究了操作压力、废水温度等对膜通量、COD去除率及透膜液固含量等的影响, 从而确定膜操作的最佳条件, 降低了废水排放量, 提高了废水的再循环利用率。

1 实验部分

1.1 材料、试剂和仪器

GES-18纳滤膜:安徽普朗膜技术有限公司提供;实验用废水取自南京市某核苷酸厂树脂再生工段, COD约为4 000 mg/L;柠檬酸:工业级;重铬酸钾、硝酸银、浓硫酸:分析纯。

PAL-1型固含量测定仪:日本ATAGO公司;Orion 210A+型pH计:美国热电仪器集团公司;Spectrumlab752s型紫外-可见分光光度计:上海荆和分析仪器有限公司。

1.2 实验方法

废水处理系统流程示意见图1。开启高压泵, 打开阀门Ⅰ、阀门Ⅲ和阀门Ⅳ, 关闭阀门Ⅱ, 使废水槽中的碱盐废水循环, 通过调节阀门Ⅳ来调节循环液流量, 以改变膜操作压力。用转子流量计Ⅱ测定循环液流量, 用转子流量计Ⅰ测定透膜液流量, 测定废水温度并取样分析。

1 废水槽; 2 高压泵; 3 阀门Ⅰ; 4 压力表; 5 膜组件; 6 转子流量计Ⅰ; 7 转子流量计Ⅱ; 8 阀门Ⅱ; 9 阀门Ⅲ; 10 阀门Ⅳ

1.3 分析方法

采用固含量测定仪测定废水中可溶性固体物含量 (质量分数, %) ;采用pH计测定废水pH;采用紫外-可见分光光度计测定水样的吸光度, 计算废水的有机物含量;按照GB/T 11914—1989《重铬酸钾氧化法》测定废水COD。

2 结果与讨论

2.1 纳滤膜对碱盐废水的处理效果

在膜操作压力为1.5 MPa、不控温的条件下, 用纳滤膜对200 L碱盐废水处理55 min后, 截留液体积为20 L。纳滤膜对碱盐废水的处理效果见表1。由表1可见, 纳滤膜处理前后原水及透膜液的pH基本不变, 说明该纳滤膜对碱盐没有截留能力, 即碱盐可以透过纳滤膜, 与水一起回收再利用, 碱盐的平均透过率大于97%。纳滤膜处理后透膜液的吸光度明显降低, COD降至原水的1.94%, 截留液的COD为原水的10倍, COD的平均去除率大于98%。

2.2 操作压力对膜通量的影响

实验采用间歇操作法, 每个操作压力条件下处理3个批次, 每批处理200 L废水, 取其平均值。操作压力对膜通量的影响见图2。由图2 可见, 膜通量随操作压力的提高而增大。提高操作压力可以增大单位膜面积的处理能力, 但会消耗更多的能量, 增加处理成本。同时, 由于膜通量的增大, 膜面污染加剧, 膜过滤阻力也随之增加, 表现为截留液体积较小时, 膜通量急剧下降。故适宜的操作压力为1.5 MPa, 在此条件下每批操作平均膜通量大于30.0 L/ (m2·h) 。

2.3 操作压力对碱盐透过率的影响

操作压力对碱盐透过率的影响见图3。由图3可见, 随操作压力增大, 碱盐透过率下降。这是因为操作压力增加, 水透过率增加, 导致更多的阴阳离子在膜面积累。水的扩散系数比其他离子的扩散系数大得多, 水透过速率的增加速率较阴阳离子快, 故碱盐透过率随操作压力增大而下降。在相同的操作压力下, 随纳滤膜处理时间延长, 截留液中碱盐浓度不断升高, 相对浓差极化阻力减小, 使碱盐透过率略有上升。

2.4 操作压力对COD去除率的影响

操作压力对COD去除率的影响见图4。由图4可见, 随操作压力增大, COD去除率增加。纳滤膜能截留大部分的有机杂质, 而碱盐的阴阳离子大部分能透过纳滤膜。

2.5 废水温度对碱盐透过率和COD去除率的影响

在操作压力为1.5 MPa的条件下, 废水温度对碱盐透过率和COD去除率的影响见图5。由图5可见:废水温度对碱盐透过率及COD去除率均无明显影响。在纳滤膜操作过程中只要温度不超过膜的耐受温度 (40 ℃) , 可以不加循环水降温, 这样的操作更为经济。

2.6 膜污染及清洗情况

在操作压力为1.5 MPa的条件下, 进行三次碱盐废水回收实验, 分别测定实验前膜通量、实验后清洗前膜通量以及清洗后的膜通量, 结果见表2。由表2可见, 实验后未清洗前膜通量下降并不是很大, 说明碱盐废水对纳滤膜的污染不很严重, 经过质量分数为2%的柠檬酸溶液清洗后, 膜通量完全能恢复到实验前的水平。

2.7 长周期运行实验

在操作压力为1.5 MPa、循环液流量为1 500 L/h 的条件下, 平均每批次处理1 t 碱盐废水, 碱盐废水透过液中的COD可由4 000 mg/L降至80 mg/L, 截留液中COD浓缩至40 000 mg/L左右。透膜液回用至离子交换树脂再生工段, 截留液送至废水池处理。每批次运行结束后, 用质量分数为2%的柠檬酸溶液低压循环洗膜, 连续运行90 d。

实验结果表明, 每批碱盐废水经纳滤膜处理后, 用质量分数为2%的柠檬酸溶液循环洗膜60 min, 能够有效地恢复膜通量。运行过程中, 操作压力没有明显变化, 膜通量变化稳定, 重复性较好, 说明间歇式浓缩操作适应工业化应用的要求。

2.8 回用效果

每批碱盐废水纳滤结束后将透膜液及截留液分别收集, 透膜液直接加入适量的碱和盐, 配制成树脂再生需要的碱盐溶液直接用于树脂再生, 其再生效果与新配碱盐溶液无异。截留液直接进入废水处理系统, 与其他工段废水混合后, 盐浓度大幅降低, 可用一般生化方法处理。处理1 t 废水, 经回用后产生经济效益约20元, 南京某厂每天产生这种碱盐废水100 t左右, 处理此废水投资大约45万元, 运行不到一年就可以收回投资成本, 以后每年大约能产生经济效益50～100万元。更重要的是回收碱盐废水大大减轻了环保压力, 符合国家倡导的节能减排方针, 具有很好的社会效益。

3 结论

a) 采用纳滤膜处理核苷酸生产中树脂再生工段的碱盐废水, COD的平均去除率大于98%, 碱盐平均透过率大于97%, 平均膜通量大于30.0 L/ (m2·h) 。

b) 膜通量随操作压力增大而增大, 适宜的膜操作压力为1.5 MPa。废水温度对膜性能无显著影响, 故纳滤膜处理可在室温下进行。

c) 碱盐废水对纳滤膜的污染不很严重, 经过质量分数为2%的柠檬酸溶液清洗后, 膜通量完全能恢复到实验前的水平。运行90 d, 膜性能基本不变。

d) 透膜碱盐溶液可回用于树脂再生工段, 1 t废水处理后产生的经济效益约20元, 具有明显的社会效益和经济效益。

摘要：采用纳滤膜处理核苷酸生产中树脂再生工段的碱盐废水, 研究了操作压力和废水温度等对膜性能的影响。实验结果表明, 适宜的膜操作压力为1.5M Pa, 废水温度对碱盐透过率及COD去除率均无明显影响。在室温、1.5M Pa条件下, COD的平均去除率大于98%, 碱盐平均透过率大于97%, 平均膜通量大于30.0L/ (m2.h) 。使用后的纳滤膜经质量分数为2%的柠檬酸溶液清洗后, 膜通量完全能恢复到实验前的水平。透膜碱盐溶液可直接回到树脂再生工段。