高盐废水制取高纯水工艺研究_李福勤

高盐废水制取高纯水工艺研究_李福勤在电力（热电）、钢铁和化工等行业生产中，纯水和高纯水有着十分广泛的需求[1-3]。而在纯水生产过程中，不可避免的排放大量高含量的盐废水，而高量盐废水污染强度大，处理困难，已成为当前节能减排、水环境治理、社会经济可持续发展的一个问题。为此，探讨高盐废水处理及回用工艺具有重要的意义。反渗透（RO）作为除盐的主要工艺，得到十分广泛的应用，然而，RO工艺的实际产水率一般只有75%，约有25%的浓水被排放到环境中[4-5]。膜蒸馏（MD）是近年来发展起来的一种新型膜分离技术，与RO工艺相比具有显著的优点[6-8]：MD过程几乎在常压下进行，设备简单，操作方便；MD法可以处理极高含量的无机盐水溶液，理论上通过MD除盐的产水率可以达到100%，而且获得的水十分纯净。但是，MD技术目前还没有较大的工业应用。电去离子（EDI）作为一种可以连续工作的深度除盐手段，无需化学再生药剂，产水水质好、水回收率高，操作简单、运行稳定，而且运行成本低[9]。然而，EDI对进水水质要求非常严格，预处理工艺复杂，目前常用的是2级RO作为EDI的预处理工序[10]。本研究以某钢铁企业生产过程中排放的高盐废水为原水，分别采用2级RO-EDI工艺和MD-EDI工艺，探讨高盐废水制取高纯水的组合工艺和参数，为工程应用提供技术支撑。1试验部分1.1原水水质试验用高盐废水取自某钢铁企业RO浓水排放口，总硬度（以碳酸钙计）1470mg/L，电导率3310μS/cm，TOC的质量浓度9.5mg/L，pH为7.9，温度为22℃。1.2试验装置RO试验装置由预处理、一级RO和二级RO共3部分组成。预处理包括：50μm过滤器和5μm保安过滤器；一级、二级RO系统分别由膜组件、高压泵和控制装置组成，RO膜元件为TW30-1812-75型。MD试验采用真空式，自制聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜组件，膜丝内径0.80mm，有效长度23cm，平均孔径为0.18μm，孔隙率85%，有效膜面积0.057m2。膜组件以及热侧进出水管采用保温海绵包裹。配套设备包括SHZ-Ⅲ型循环水真空泵、BT00-100M蠕动泵、DK-S24型电热恒温水浴锅。自制EDI装置，淡水室隔板采用6mm厚聚氯乙烯硬塑料板加工而成，外部、内部长×宽分别为高盐废水制取高纯水工艺研究李福勤1，2，吕晓龙1，唐玮媛2，聂文欢2，赵慧2