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日志

 
 

膜蒸馏处理石化废水技术  

2016-03-24 22:35:02|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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来源:环保之家

石化废水排放量大、成分复杂,对环境的危害相当严重。开发新型废水治理和回用技术,解决现存废水的治理难题,是环保技术的发展方向。

1 高盐度废水的处理

1.1RO浓水的处理

目前RO的实际产水率不足70%,30%多的浓 盐水直接排放,不仅加重了环境污染,而且还浪费 了大量水资源。为降低RO的浓水排放量,国内外 科研人员进行了大量研究,效果都不理想。近年 来,MD在RO浓水回用领域得到极大关注。王军 等在内蒙古达拉特旗火电厂完成了MD的中试 研究,取得显著效果。采用MD对火电厂的RO浓 水进行处理,当控制膜热侧RO浓水的pH为5、浓 缩倍数为10倍、连续180h的运行中,膜通量始终 保持在8L/(m2·h)左右,出水电导率稳定在 3μS/cm左右。这表明,采用MD处理RO浓水在 技术上是可行的,通过构建RO /MD集成系统,不仅 可大幅度降低RO的浓水量,同时还显著提高了水 资源利用率,具有较好的环境和经济效益。

1.2油田高盐废水的处理

目前,我国油田废水的排放量较大,废水温度 和含盐量一般较高。采用MD进行油田废水脱盐, 基本无需额外加热即可满足工艺要求,有效利用了 废水余热,达到节能降耗的目的。王车礼等开展 了VMD处理江苏油田高盐废水的实验室研究。实 验结果表明,VMD淡化油田废水的膜通量随膜下 游真空度的增加而增大,当真空度超过某一临界值 后,膜通量会急剧增加。当废水含盐量大于220g/L 时,产水电导率明显增加,各次实验的脱盐率均高 于99%。

1.3循环水排污水的处理

我国石化企业的循环冷却水量约占石化总用 水量的70%~80%。冷却水在循环使用过程中,水 质不断劣化,致使设备结垢或腐蚀。为了防止结 垢,目前的方法是向循环水中加入大量缓蚀剂、阻垢剂等化学药剂,不能从根本上解决盐与有机物浓 缩引起的各种问题,并且投加各种药剂的处理费用 高,容易产生新的污染。采用MD处理循环水排污水,可有效提高浓缩倍数,降低循环水的新鲜水用 量,减少污水排放。2005年国内就有了相关专利。和RO等方法相比,采用MD可减少甚至取消缓蚀剂、阻垢剂的使用,彻底改变现有工业循环 冷却水的运行及处理方式。此外,还可回收工业余热,实现水资源和能源的高效利用。

1.4环氧树脂行业废水的处理

环氧树脂废水难于处理,目前多数己建成的二 级生化处理装置闲置或处理不达标。环氧树脂行 业基本上没有开展废水回用,水资源浪费严重。李盛姬等根据清污分流的原则,将环氧树脂生产过 程中的洗涤废水采用生化处理后达标排放,对高盐 度的母液采用MD—蒸发—结晶集成技术进行实验 室研究,回收的氯化钠达到国家日晒盐的标准,MD 与蒸发出来的水回用于洗涤水。解决了传统生化 方法的难题,利用蒸发过程的蒸汽冷凝水余热或环 氧树脂生产过程的废热作为MD热源,节省了能耗,回收了氯化钠,不但降低污染程度,又有一定的经济效益。

2 含挥发性有机物废水的处理

2.1含氰废水的处理

氰化物毒性极强,含氰废水必须经过达标处理 后才能排放。采用传统方法(如焚烧法、氯碱法、臭 氧法、生物法等)处理含氰废水,氰化物通常会被分 解破坏,有的且造成二次污染(如焚烧过程中产生 大量二氧化碳和氮氧化物,生物处理将氰化物转化 为二氧化碳、氨或甲酸、甲酰胺等)。为了解决传统 方法的缺点,一种比较新颖的处理方法———化学吸 收膜蒸馏(也称膜吸收),受到极大关注。柴晓利 等以NaOH溶液为吸收液,利用化学吸收膜蒸馏 进行含氰废水的实验室研究,对氰化物进行了回收 利用,且不造成二次污染,能耗低,投资少,易于工 业化。

2.2含酚废水的处理 

张凤君等采用化学吸收膜蒸馏进行含酚废 水的实验室研究,以NaOH溶液为吸收液,45℃、 pH≈0时,经处理苯酚质量浓度由5 000μg/mL降 至50μg/mL以下,苯酚的去除率达95%以上。秦 操采用VMD处理含酚废水,在较低进料浓度、 pH=12、50~60℃、进料流量60L/h、冷侧压力 · 5.33kPa时,膜通量超过30kg/(m2·h),离子截留 率和苯酚去除率均在90%以上。

2.3丙烯腈废水的处理

沈志松等开展了VMD分离净化丙烯腈废 水的实验室研究,取得满意结果。他们将冷凝液经 过二次MD浓缩,在冷侧进行分步冷凝,先用温度 较高的冷却水冷凝分离掉气相中的水,然后用冷冻 盐水冷凝回收丙烯腈。在实验室研究基础上,又进 行了中试研究,虽然中试的效果与实验室有所差 距,但通过中试取得了许多经验和数据。实验结果 表明,VMD处理丙烯腈废水技术上是可行的,丙烯 腈的去除率达99%,最低出水质量浓度在5mg/L 以下,达到排放要求。

2.4低碳醇废水的处理

MD也可用于回收废液中的低碳醇类,目前尚 处于实验室研究阶段。马玖彤等采用MD进行 甲醇废水的实验室研究,10.00g/L的甲醇溶液经处理后可降至0.03g/L以下,达到国家排放标准。 Lee等在实验室用SGMD分离异丙醇-水溶液, 以N2作为吹扫气体,将异丙醇的质量分数从3%提高到10%,异丙醇最大分离系数为10~25。

2.5脱除回收废水中的氨

近年来,控制或去除废水中的氨氮是环境领域 的研究热点之一。膜分离技术的发展,为氨氮废水 的处理提供了新的思路。唐建军等采用化学 吸收膜蒸馏进行了脱除水溶液中氨的实验室研究, 结果表明,化学吸收膜蒸馏可脱除水溶液中的氨。 郝卓莉等采用化学吸收膜蒸馏在实验室中处理 焦化厂剩余氨水中的氨氮及挥发性酚,取得良好效 果,氨的去除率高达99.7%,回收率99.5%,能源 费用仅为蒸馏法的4.36%。

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