管式膜超滤-纳滤联合法处理糖精钠生产废水

环保与节能58|2019年5月采用色度测试仪(HI96727，Hanna)；TDS测试采用TDS测试笔(XMTDS01YM，Mi)；浊度测试采用浊度仪(2100Q，Hach)；Cl-、SO42-浓度测定采用离子色谱仪(ICS-1100)。2.3试验结果与分析2.3.1管式超滤膜水通量超滤初始通量约310L/m2·h，由于每次运行30min即可满足纳滤用水，因此为间歇运行，随运行积累时间增加至10h，通量下降至240L/m2·h(图1)，30h以后下降至130L/m2·h，考虑通量下降原因为设备未运行期间膜表面对糖精钠废水中的有机物的吸附所致。为考察连续运行情况下通量情况，连续运行管式超滤膜设备(2次，每次8h)并监测了通量情况，每次设备运行初始2h由于设备内废水温度会有所上升，因此水通量随温度上高有一定升高，温度稳定后通量基本稳定。图1超滤膜水通量随时间运行情况，运行压力0.2～0.22MPa，运行温度，间歇运行(20～23℃)2.3.2纳滤出水通量纳滤出水随运行时间呈规律性下降(图2)，主要原因是随着运行时间增长料液中的离子浓度(特别是硫酸根离子)升高，渗透压增大。设备运行60h并用自来水清洗管路及膜组件后，通量基本恢复至初始通量，说明膜污染不严重且可逆。1引言糖精钠生产废水具有高含盐量、高COD等特点，难以直接进行生化处理。废水中无机盐成分主要为硫酸钠和氯化钠混合物，难以直接回收利用，若将硫酸钠和氯化钠分离，得到纯度较高的氯化钠溶液，可进一步通过膜电解等方法制备酸碱溶液或通过结晶法回收，进而实现再利用，同时可以满足部分地区废水排放中关于盐的指标要求。尽管已有许多关于糖精钠废水处理的相关研究报道，但大多侧重废水中COD的去除[1-3]。纳滤是离子分离的重要手段之一，适合型号的纳滤膜可以实现硫酸根离子和氯离子的有效分离[4,5]，但纳滤对进水水质要求较高，所以需要对进水前处理。超滤能够有效去除悬浮物、胶体等机械性杂质，常作为纳滤或者反渗透的前处理方法。由于糖精钠废水中盐和有机物含量均较高，因此膜污染倾向较高。管式膜具有流道宽、不易污染、易于清洗等特点，因此相对于其他结构膜，管式膜更适用于处理高浓度废水。本研究设计了管式膜超滤-纳滤联合法的处理工艺，考察了不同条件下超滤及纳滤的膜通量及出水水质，重点考察了纳滤对硫酸钠和氯化钠的分离效果。2管式膜超滤-纳滤联合法处理工艺2.1工艺流程说明原水由供水泵进入管式膜超滤；去除水中的胶体、悬浮物、机械性杂质，然后进入中间罐；再由高压泵增压后，进入纳滤膜，硫酸钠被截留；氯化钠透过纳滤膜，形成纯度较高的氯化钠溶液。2.2实验材料及仪器测试所需试剂均为分析纯。管式超滤膜为天津海普尔膜科技有限公司产品，型号T8-2-075；纳滤膜为陶氏NF270。COD分析采用COD分析仪(DR6000，Hach)，通过快速消解分光光度法(HJ/T399-2007)对废水中的COD含量进行测试；色度测试管式膜超滤-纳滤联合法处理糖精钠生产废水常虹曹世嘉(天津北方食品有限公司，天津300270)摘要：考察了管式膜超滤及纳滤在糖精钠生产废水处理过程中的膜通量、出水水质以及纳滤对废水中的硫酸钠和氯化钠的分离效果。纳滤可以有效分离废水中的Cl-和SO42-，不同压力下对SO42-的截留率均高于90%，且对Cl-呈现“负截留”。关键词：糖精钠；废水；超滤；纳滤TreatmentofSaccharinSodiumProductionWastewaterbyTubeMembraneUltrafiltration-NanofiltrationCHANGHong,CAOShi-jia(TianjinNorthFoodCo.,Ltd.,Tianjin300270,China)Abstract:Ultrafiltrationincombinationwithnanofiltrationwasemployedfortreatmentwithwastewaterfromsaccharinsodiumproduction.Thewaterflux,thepropertiesoftheproducedwaterandtheperformanceforseparationofCl-andSO42-wereevaluated.TherejectionofSO42-ishigherthan90%atdifferentoperationpressure,whileminusrejectionrateofCl-isobserved,indicatingCl-andSO42-canbeeffectivelyseparatedbythepresentmethod.Keyword:saccharinsodium;wastewater;ultrafiltrat