经反渗透处理后炼油废水浓水的多效膜蒸馏技术_秦英杰

化工进展ＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹＡＮＤＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＰＲＯＧＲＥＳＳ２０１１年第３０卷增刊檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿殨殨殨殨研究开发经反渗透处理后炼油废水浓水的多效膜蒸馏技术秦英杰１，２，王焕１，刘立强２，崔东胜２，吴松松２（１天津大学化工学院，天津３０００７２；２天津凯铂能膜工程技术有限公司，天津３００３０８）摘要：采用多效膜蒸馏技术对某炼油厂反渗透浓水进行深度浓缩。着重研究了浓缩过程中膜通量、造水比和蒸出淡水水质的变化。结果表明，该过程可将废水浓缩１９倍以上，淡水回收率大于９５％。当以９７度热水为热源时，造水比为６．８～１０．２，膜通量为４．５～６．５Ｌ·ｍ－２·ｈ－１。蒸出的淡水电导率在５．９～７．２μＳ·ｃｍ－１，ＣＯＤＣｒ值小于４５ｍｇ·Ｌ－１，经简单处理后可用作锅炉用水。多效膜蒸馏法浓缩后的浓水可进一步用常规蒸发－结晶设备得到固体盐，实现废水完全回用和零排放。关键词：多效膜蒸馏；反渗透浓水；炼油废水；浓缩；零排放Ｄｅｅｐｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｓｍｏｓｉｓｒｅｖｅｒｓｅｓｂｒｉｎｅｄｒａｉｎｅｄｆｒｏｍｒｅｆｉｎｉｎｇｐｌａｎｔｓｂｙｍｕｌｔｉ－ｅｆｆｅｃｔｍｅｍｂｒａｎｅｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎＱＩＮＹｉｎｇｊｉｅ１，２，ＷＡＮＧＨｕａｎ１，ＬＩＵＬｉｑｉａｎｇ２，ＣＵＩＤｏｎｇｓｈｅｎｇ２，ＷＵＳｏｎｇｓｏｎｇ２（１ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ；２ＣｈｅｍｂｒａｎｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３０８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｄｅｅｐｌｙｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇｒｅｖｅｒｓｅｏｓｍｏｓｉｓｂｒｉｎｅｆｒｏｍａｎｏｉｌｒｅｆｉｎｉｎｇｐｌａｎｔｂｙｕｓｉｎｇｍｕｌｔｉ－ｅｆｆｅｃｔｍｅｍｂｒａｎｅｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ（ＭＥＭＤ）ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｗａｔｅｒｐｅｒｍｅａｔｉｏｎｆｌｕｘ，ｗａｔｅｒｇａｉｎｅｄ－ｏｕｔｐｕｔ－ｒａｔｉｏ（ＧＯＲ）ａｎｄｐｅｒｍｅａｔｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｄｕｒｉｎｇｔｈｅＭＥＭＤｐｒｏｃｅｓｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅｖｅｒｓｅｏｓｍｏｓｉｓｂｒｉｎｅｃｏｕｌｄｂｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｂｙｍｏｒｅｔｈａｎ１９ｔｉｍｅｓａｎｄｔｈｅｆｒｅｓｈｗａｔｅｒｒｅｃｏｖｅｒｙｗａｓｍｏｒｅｔｈａｎ９５％．Ｗｉｔｈｗａｔｅｒｏｆ９７℃ａｓｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｔｈｅｗａｔｅｒＧＯＲｗａｓ６．８～１０．２ａｎｄｔｈｅｗａｔｅｒｐｅｒｍｅａｔｉｏｎｆｌｕｘｗａｓ４．５～６．５Ｌ·ｍ－２·ｈ－１．Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｐｅｒｍｅａｔｅｗａｔｅｒｗａｓｂｅｔｗｅｅｎ５．９ａｎｄ７．２μＳ·ｃｍ－１，ａｎｄｔｈｅＣＯＤＣｒｗａｓｕｎｄｅｒ４５ｍｇ·Ｌ－１．Ｔｈｅｐｅｒｍｅａｔｅｗａｔｅｒｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄａｓｔｈｅｂｏｉｌｅｒｗａｔｅｒａｆｔｅｒｓｉｍｐｌｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ．ＴｈｅｂｒｉｎｅｆｒｏｍＭＥＭＤｐｒｏｃｅｓｓｃａｎｂｅｆｕｒｔｈｅｒｔｒｅａｔｅｄｂｙｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ－ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｔｏｇｅｔｓｏｌｉｄｓａｌｔｗａｓｔｅ．Ａｃｏｍｐｌｅｔｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｆｉｎｅｒｙｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｎｄｚｅｒｏｅｍｉｓｓｉｏｎｃｏｕｌｄｂｅｒｅａｌｉｚｅｄｂｙｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉ－ｅｆｆｅｃｔｍｅｍｂｒａｎｅｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ；ｒｅｖｅｒｓｅｏｓｍｏｓｉｓｂｒｉｎｅ；ｏｉｌｒｅｆｉｎｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇ；ｚｅｒｏｅｍｉｓｓｉｏｎ近年来，反渗透技术逐渐成为石化、电力、冶金等行业废水和循环水的深度回用处理的首选技术。然而，一般反渗透工艺的实际产水量不足７５％，同时产生约２０％～３０％的浓水［１］。浓水的水质一般超过了排放标准，不能直接排放。在炼油行业污水回用工程中，反渗透工艺产生的浓水ＣＯＤ一般约为２００ｍｇ·Ｌ－１，石油类约为１０ｍｇ·Ｌ－１，Ｂ／Ｃ较低，可生化性差，处理难度极大［２］。目前，国内外对反渗透浓水处理的方式有：浓水回流［３］、第一作者：秦英杰（１９６４—），男，博士，教授，博士生导师，多年从事膜分离过程研究。Ｅ－ｍａｉｌｙｊｑｉｎ１＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ。浓水回用作生产水［４］、资源化利用