反渗透浓水除硬方法及其对减压膜蒸馏过程的影响_刘东

HardnessremovalofreverseosmosisdrainedwastewateranditseffectonvacuummembranedistillationprocessLiuDong，WuChunrui，LüXiaolong（KeyLaboratoryofHollowFiberMembraneMaterialsandMembraneProcess，MinistryofEducation，InstituteofBiologicalandChemicalEngineering，TianjinPolytechnicUniversity，Tianjin300160，China）反渗透浓水除硬方法及其对减压膜蒸馏过程的影响刘东，武春瑞，吕晓龙（天津工业大学生物化工研究所，中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室，天津300160）［摘要］采用高通量聚偏氟乙烯疏水中空纤维膜对某石化废水经反渗透（RO）处理后的浓水进行减压膜蒸馏（VMD）浓缩处理。着重研究了RO浓水除硬方法、除硬药剂用量及其对VMD法RO浓水处理过程中膜通量衰减的影响。结果表明：采用烧碱法或石灰-纯碱法，加入适量除硬药剂后均可使RO浓水中硬度的去除率达96%以上。RO浓水经过除硬处理后，VMD过程的初始通量达25.8kg/(m2·h)，将RO浓水浓缩至10倍时，通量仍保持在14.8kg/(m2·h)；而对未除硬RO浓水的VMD过程，初始通量为22.3kg/(m2·h)，浓缩至2.5倍时通量即降低至10.2kg/(m2·h)。［关键词］减压膜蒸馏；RO浓水；聚偏氟乙烯；中空纤维疏水膜［中图分类号］TQ028.8［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2010）05-0023-04Abstract：Novelhydrophobicpolyvinylidenefluoride（PVDF）hollowfibermembranehasbeenusedfortreatingreverseosmosis（RO）drainedwastewaterfromachemicalplantbyvacuummembranedistillation（VMD）method.Theeffectsofthehardnessremovingmethod，andthedosageofthehardnessremovingagentonthefluxdeclineofVMDROdrainedwastewatertreatmentarestudiedemphatically.Thehardnessremovalratereaches96%withoptimizedhardnessremovalagentsaddedinthewastewater.Whenthewastewateristreatedbyhardnessremovingmethod，theinitialfluxofVMDprocessreaches25.8kg/(m2·h)andkeepsat14.8kg/(m2·h)afterthewaterwasconcentrated10times.DuringtheROdrainedwastewaternotbeingtreatedbyhardnessremovingmethod，theinitialfluxofVMDprocessis22.3kg/(m2·h)，andquicklydeclinedto10.2kg/(m2·h)whenitisconcentratedto2.5times.Keywords：vacuummembranedistillation；reverseosmosisdrainedwastewater；polyvinylidenefluoride；hydropho-bichollowfibermembrane近年来，反渗透（RO）膜技术逐渐成为电力、冶金等部门工业废水和循环水深度回用处理的首选技术。但是反渗透膜技术的产水率一般不足50%，其浓水的处理与排放问题日益突出〔1〕。开发高效的RO膜技术、提高水资源利用率、实现节水减排，具有重要意义。膜蒸馏（MD）过程对无机盐、大分子等不挥发物的截留率可达100%，同时具有操作温度、压力较低，可实现溶液的高度浓缩等优点，是RO技术的有益补充和可能的替代技术〔2-3〕。本课题组采用高通量疏水性聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜，通过减压膜蒸馏（VMD）处理RO浓水，实现了RO浓水的高度浓缩，过程的淡水收率达到90%〔4-6〕。在前期研究中发现RO浓水中的硬度组分在膜面的沉积是造成VMD过程中通量的快速衰减和膜污染的主要原因。笔者将化学除硬与VMD过程相结合，利用化学法去除RO浓水中的硬度组分，解决硬度组分沉积导致的通量衰减等问