反渗透技术在尾矿废水处理中的应用_王建泰

国内某大型钢铁企业尾矿湖中的尾矿渗滤液因含有大量的有害金属离子，对当地地下水造成很大污染，因此对该尾矿渗滤液进行处理很有现实意义，目前该企业拟将尾矿渗滤液处理后回用于电厂循环冷却水。该废水的主要特征为硬度比较大、含盐量比较高，且含有一定的悬浮物。根据该废水的特点，确定了其主体处理工艺采用反渗透技术。为了确定反渗透预处理工艺、工艺参数以及考察反渗透膜的污染情况，在该企业尾矿坝现场进行了中试试验，本文主要研究反渗透及其预处理的效果、运行参数以及影响反渗透膜脱盐率的因素，为工程设计提供指导作用。本研究反渗透预处理工艺采用锰砂过滤、在线絮凝过滤、活性炭过滤和投加针对性的阻垢剂等技术。试验工艺流程如图1所示，该预处理工艺相对于传统絮凝沉淀、过滤以及石灰纯碱软化工艺具有工艺流程短、设备简单、占地面积小、工程投资低、运行费用低等[1-4]优点。反渗透设备采用2根8英寸陶氏BW30-365/34i-FR抗污染反渗透膜；并设浓水回流管路。设计反渗透产水量为1m3·h-1，试验为期80d，分别考察了反渗透系统在50%和70%回收率条件下，反渗透及其预处理的效果、运行参数、膜污染情况以及反渗透膜进水流量、水温、膜通量和回收率对脱盐率的影响。其中前40d反渗透回收率为50%，后40d反渗透回收率为70%。1试验材料及方法1.1试验装置试验工艺流程如图1所示。1.2试验水质试验场地选址在某大型钢铁企业尾矿坝旁，直接抽取尾矿渗滤液为中试试验进水。试验进水水质如表1所示。1.3分析项目及方法电导率：采用雷磁DDBJ-350型便携式电导率仪进行测定；pH：采用美国HACHSension2型pH计进行测定；浊度：采用美国HACH2100N型浊度仪进行测定；SDI：采用美国MILLIPORESDI测试仪进行测定；温度：采用水银温度计进行测定。图1试验工艺流程Fig.1Flowchartofwatertreatmentprocess������������������������������������������������!反渗透技术在尾矿废水处理中的应用王建泰，李天增，苏宏，郑梅，舒节文，陈伟山（北京桑德环境工程有限公司，北京101102）摘要：针对高含盐量、高硬度的尾矿废水，采用锰砂过滤、在线絮凝过滤、活性炭过滤和投加针对性的阻垢剂作预处理，主体工艺采用反渗透技术对其进行处理。分别考察了反渗透系统在50%和70%回收率的条件下，预处理工艺的处理效果、反渗透膜的污染情况以及反渗透膜脱盐率的影响因素。试验结果表明，预处理效果良好，其产水SDI基本保持在3.5左右；反渗透系统运行稳定，反渗透膜没有出现明显污染倾向；在进水水质、水温、膜通量和操作压力一定的条件下，反渗透膜进水流量与脱盐率成正比。关键词：反渗透；回收率；膜通量；脱盐率中图分类号：TQ028.8；X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3700(2008)11-061-04收稿日期：2008-01-23作者简介：王建泰（1978-），男，工程师，研究方向为膜分离技术；联系电话：010-60502314；E-mail：newton0916@sina.com。第34卷第11期2008年11月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.34No.11Nov.,200861DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2008.11.0191.4试验条件反渗透回收率为50%时，给水流量为2m3·h-1，产水量为1m3·h-1，浓缩液排放量为1m3·h-1，浓缩液循环量为6m3·h-1，反渗透膜进水流量为8m3·h-1；反渗透回收率为70%时，给进水流量为1.4m3·h-1，产水量为1m3·h-1，浓缩液排放量为0.4m3·h-1，浓缩液循环量为8m3·h-1，反渗透膜进水流量为9.4m3·h-1。50%和70%回收率时反渗透产水量都为1m3·h-1。反渗透膜通量都为14.7L·m-2·h-1。通过软件计算，试验过程中阻垢剂OSM60（T）投加量为2.7mg·L-1[2]。2结果与讨论2.1处理效果分析2.1.1预处理系统进出水浊度由图2可以看出，预处理各单元产水浊度依次降低，预处理系统有效的降低了RO进水浊度，其产水浊度平均为0.2NTU，达到反渗透对预处理出水浊度小于1NTU的要求，说明预处理效果良好。相反，若采用石灰软纯碱软化法，软化过程中虽然去除了一部分硬度，但其产水浊度会明显上升，根据对比试验，一般会达到40～50NTU以上，而原水浊度一般在1～3NTU，基本是原水浊度的10多倍。所以若采用石灰软纯碱软化法要达到反渗透适合的水质，后续絮凝、沉淀、过滤等预处理单元负荷将会很大，产水水质不稳定，这样不利于反渗透设备的运行，对反渗透膜的寿命也有影响。2.1.2预