反渗透浓水排放与利用研究_吴连成

河南科技2008.9上近年来随着反渗透膜质量的提高和价格的不断降低,反渗透应用的发展速度很快,已广泛应用于国民经济的各个领域。但必须注意的是,在制取优质脱盐水的同时,进水中的杂质被高度浓缩。如果反渗透浓水得不到妥善的处理而直接排放,必然会对土壤、地表水、海洋环境等产生不利影响。在水资源匮乏的今天,根据实际情况科学合理地选择浓水处理方法,回收和再利用这部分反渗透浓水具有很好的经济效益和社会效益。一、浓水特点反渗透浓水通常具有较高的压力:高压反渗透(5.6～10.5MPa)、低压反渗透(1.4～4.2MPa)、超低压反渗透(0.5～1.4MPa)。由于反渗透装置对进水水质要求严格,原水通常需要经过普通快滤池、多介质过滤器、臭氧活性炭过滤器、微滤器等预处理工序才能满足该装置的进水水质要求,因此悬浮物含量少、浊度低、几乎不含有机污染物质。反渗透浓水水量、水质受到的影响因素有:进水水质、回收率、预处理中使用的阻垢剂、反渗透膜清洗时使用的清洗剂等。其中进水水质对浓水的性质起主要决定作用,而过程中添加的化学物质的影响较小,因为添加的浓度相对较低(一般小于10mg/L)。二、浓水处理方法过去大量海水淡化厂的反渗透浓水被直接排入海洋。人们通常认为相对于浩瀚的海洋来说,反渗透浓水是极微小的一部分,它们不会对海洋环境造成很大影响。但海洋对排放物的消纳能力并不是无限的,高浓度的浓水和过程中引入的化学物质可能对排放口周围的吴连成1郑斐2(1.郑州大学水利与环境学院2.中国纺织工业设计院)表2混溶后浆料废水的凝结沉淀实验结果123456123456PH777777凝结剂比10:110:110:110:110:110:1353535353535去除率%5.910.220.125.758.459.6沉淀现象编号项目PVA用量(g/l)加热温度(℃)少量不成形物大量块状物少量块状软物少量块状软物少量块状软物大量块状物性,其起泡机理与低分子表面活性剂相同。但该特性因其分子结构的影响而比一般低分子表面活性剂弱的多。另一方面,变性淀粉类高分子表面活性剂是通过化学改性引入各种离子基或长链烃基,使之在具有增稠分散和稳定等功能的同时,亦具有降低溶液表面张力的作用。由表面活性剂的基本性质可以推断,当聚乙烯醇与变性淀粉混溶,两种物质的表面活性呈现出叠加效应,表面张力进一步降低,其表现为浆料废水分散体的稳定性的加强,由此降低了PVA去除效率。当然,高分子表面活性剂的溶液性质非常复杂,特别是与水溶性树脂混合后,会有多种机理同时作用。三、结论1.本方法对纯聚乙醇浆料废水的处理效果非常明显,效率也非常高。不仅能最大限度的减少废水中的COD排放量,还能极大的提高资源利用效率,属于企业节能减排的一个很好的清洁生产方案。2.本方法对聚乙醇淀粉混合浆料废水的处理效果在低浓度时明显降低。3.聚乙醇淀粉混合浆料废水浓度低于0.5%时,在较低的剪切速率下可以视为牛顿流体,应利用牛顿流体的特性来处理低浓度废水。4.当高分子聚合物聚乙烯醇与淀粉混溶时,其混溶组分在显示出原聚乙烯醇水溶液所不具备的特性同时,也丧失了原有的一些特性,如对硼砂的敏感性,盐类的容忍度等。因此在处理这类废水时,应根据混合浆料的特性来制定处理工艺,要有针对性,以达到简单易行的目的。参考文献:[1]中国科学大连化学物理所,北京印染厂.化学物理方法处理印染废水[M].科学技术文献出版社,1979.[2]严瑞主编.水溶液性高分子[M].化学工业出版社.1998.ECO-ENVIRONMENT生态环境反渗透浓水排放与利用研究65河南科技2008.9上海洋生物造成伤害。因此,直接将浓水直接排入海洋正逐步受到限制。对于中小型反渗透装置,将浓水直接排入市政污水处理系统也很常见。但浓水中过高的TDS对污泥生长有不利影响,因此排放之前应得到市政部门及污水处理厂的许可。1.减量化。回收率对浓水产量影响较大,可通过提高回收率来降低浓水产量。浓水产量Qr=Qf(1-Y)。浓缩倍率CF=I/(1-Y),其中Qf为进水流量;Y为回收率。由上面公式可以得出:回收率越高,浓水产量Qr越低,浓缩倍率CF越高。提高反渗透的操作压力。操作压力提高会带来新的问题,除装置的耐压问题外,必须研制开发能耐更高压力的膜和组件及解决因回收率提高带来的成垢离子结垢沉淀问题,实际中很少采用。适当降低原水的渗透压,采用高脱盐率的反渗透膜与纳滤膜技术结合,降低反渗透过程中膜面的渗透压。研究表明,此工艺可以在不提高操作压力的条件下,可使反渗透海水淡化的回收率从目前的35～40%提高到60%以上。2.对浓水进行二次开发利用。(1)余压回收利用。浓水通常具有较高的压力,尤其是如海水淡化和苦咸水淡化,操作压力高,回收率低,大部分能量因浓水放空而没有利用,从节能和经济性角度考虑,这部分能量回收十分