震动膜浓缩工艺在大型化工项目零排放中的应用

震动膜浓缩工艺在大型化工项目零排放中的应用2015年5月鄂尔多斯煤化工论坛宣传报道作者简介：何守昭（1958-），男，香港，1983毕业于香港大学工业工程系，香港科技大学MBA，香港中文大学文学硕士。英国工程师学会特许工程师，香港工程师学会资深会员。现任香港工程师学会制造及工业分部主席。震动膜浓缩工艺在大型化工项目零排放中的应用何守昭（正昌资源及科技有限公司，香港）摘要：国家对大型化工项目要求“零排放”，震动膜的宽进液通道和膜面大剪切力可防止表面结晶，使常规反渗透膜RO浓水可再浓缩，大幅减少蒸发量和蒸发器投资，使“零排放”达到经济可行。关键词：震动膜；浓盐水再提浓；零排放1煤化工废水处置要求现时国家对新建的化工项目都有要求废水“零排放”。废水从处理到循环回用，通常分为三段。首先生物法处理，把有机物分解，减低COD。第二段进行浓缩，通常采用不同精度的薄膜，一级一级的脱悬浮物、脱盐，浓缩60%~70%便进行第三阶段。第三阶段是干燥，通常采用蒸发塘或多效蒸发。图一：污水“零排放”主要阶段先谈干燥的问题。现时使用中的蒸发塘，陆续出现问题。渗漏、气味影响周边居民生产生活。冬天冰封，半年不能使用。机械式蒸汽再压缩技术（MVR）是现时效率最高的蒸发技术，但在投资和营运的费用较高。如何能在第二阶段提高浓缩比成为当务之急。2蒸发的投资和运行成本蒸发回收是整个零排放要求的最终环节。因氯离子含量高，一般钢材腐蚀严重，需使用钛金属或其它特殊合金，制造成本高昂。近期业界多采用MVR，具规模的MVR建造成本约在每时每吨100万元。除了建造成本，运行成本也是重要考虑因素。MVR使用蒸汽再压缩技术，提高蒸汽使用率，极具效益的MVR每吨进液蒸发成本约60至80元。3RO浓缩的困境煤化工废水经过生物降解、高效氧化后，COD通常可达100~200ppm，硬度100~200ppm，TDS5000ppm。为防止膜结垢，一般采用混凝沉淀，约60%的硬度可以除掉。除硬后采用超滤UF去除悬浮物进入卷式NF及卷式RO膜。60%至70%浓缩后，RO浓水TDS到达15000ppm。图二：一般膜浓缩流程为何卷式RO膜不能再提高浓缩比？在细心分析中主要有两个原因，第一是卷式RO膜的进入通道窄，第二是膜面剪切力不足，而不是高渗透压。图三：膜进口通道窄，结垢堵塞3.1通道结构卷式RO膜组的进口空隙是膜层间隔离层的厚度，距离约只