膜蒸馏在废水处理中的研究进展

膜蒸馏是一种新型膜分离技术,具有操作温度低、设备简单、截留率高等特点。本文简述了膜蒸馏的基本原理、特点、四种基本以及几种改进的膜蒸馏形式,重点介绍了膜蒸馏在四种废水处理中的研究进展。最后,提出了膜蒸馏技术亟待研究和解决的问题,包括高渗透通量、高疏水性、优异稳定性的膜材料,汽化潜热的回收,低品位及清洁能源集成利用等,为未来膜蒸馏工业化的方向提供了参考。

直接接触式膜蒸馏处理假发废水的研究

针对假发废水处理中存在的问题,设计了膜蒸馏处理工艺.研究了进料液温度、流量、pH、表面活性剂浓度及操作时间对直接接触式膜蒸馏(Direct contact membrane distillation,DCMD)渗透通量和截留率的影响,同时对被污染膜进行了表征和清洗.结果表明,在进料温度为60.0℃,进料流速为120 L·h^(-1),冷却水流量为60 L·h^(-1),进料液pH为1.48的条件下运行100 h后,渗透通量约为66.0 kg·m^(-2)·h^(-1),并保持99.25%以上的截留率,产水pH为6.82,化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)和总溶解固体量(Total dissolved solids,TDS)未检出,产水满足排放标准.采用直接接触式膜蒸馏处理假发废水具有可行性.

真空膜蒸馏处理发制品废水

采用聚丙烯平板膜组件,利用真空膜蒸馏处理发制品废水。考察了进料温度(45.0~70.0℃)、进料流量(60~150 L/h)、透过侧真空度(10.0~85.0 kPa)、废水pH、表面活性剂对膜性能的影响。在冷却水流量60 L/h、进料流量120 L/h、进料温度60.0℃、透过侧真空度75.0 kPa、废水pH约1.5的条件下,分别对实际发制品废水和模拟发制品废水进行了36 h的运行测试。实验结果表明:两种废水的平均膜渗透通量分别为32.09 kg/(m^2·h)和32.66 kg/(m^2·h),截留率分别保持在99.54%和99.83%以上;产水的pH约为6.8,COD和TDS几乎为0,完全满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)中的二级排放标准。