超低压反渗透膜处理矿山酸性废水及回用

采用超低压反渗透膜处理经二级处理的矿山酸性废水,考察了超低压反渗透膜RE-4040-BL的分离性能随压力、pH、温度、水回收率等变化的影响及超低压反渗透膜运行的稳定性,并用溶解扩散模型、物质传递系数和Hagen-Poiseuille方程解释。结果表明,在实验条件下,超低压反渗透膜对重金属离子的截留率>99%,渗透液中的Ni2+、Cu2+、Zn2+、Pb2+离子浓度均低于0.4mg/L,渗透液的总电导率<100μS/cm,满足回用水的要求,浓缩液可进一步回收利用。

超低压反渗透膜浓缩处理矿山酸性废水

从反渗透膜RE4040-BL和RE4040-BE的对比试验结果可知,选择超低压反渗透膜较为经济和合理。浓缩试验在压力为1.0MPa、温度为25℃下进行,原料液为100L,结果表明:随着浓缩时间的增加,膜渗透液和浓缩液的离子浓度和截留率逐渐增加,而膜通量却逐渐减小;矿山酸性废水中Ni2+、Cu2+、Zn2+和Pb2+的离子浓度可分别浓缩至120.5、617、149.3mg/L和93.1mg/L,浓缩倍数分别为7.26、7.83、8.16和9.35。进一步浓缩后重金属离子可以回收利用。

超低压反渗透膜性能影响因素的显著性分析

为深入了解各因素对超低压反渗透膜性能的影响,也为工程设计时确定主次因素提供参考,本研究以正交试验为基础,利用多元线性回归定量分析了不同因素对超低压反渗透膜产水量、脱盐率的影响强弱程度。结果表明,各因素对产水量的影响强弱程度分别为:进水压力(0.961)>温度(0.583)>进水盐浓度(-0.475)>回收率(-0.110)>pH(-0.013);各因素对脱盐率的影响强弱程度分别为:进水盐浓度(-0.897)>回收率(-0.205)>温度(-0.098)>进水压力(-0.066)>pH(-0.020)。因此,膜产水量性能与进水压力、温度因素显著正相关,与进水盐浓度、回收率因素显著负相关,pH无显著影响;膜脱盐率性能与进水盐浓度、回收率因素显著负相关,其他因素无显著影响。

超低压反渗透处理太湖水的中试分析

中试以超滤过滤后的太湖水为原水,研究超低压反渗透膜在此水源条件下的运行工况,考察其对于有机物的去除效果。结果表明,在临界通量下超低压反渗透膜运行稳定,年产水量下降约为5%,反渗透对于UV_(254)、COD_(Mn)和TOC去除率分别为100%、77%和89%,对水中有机物的去除效果显著;超过临界通量运行后发现膜污染情况加重,但运行通量和污染速率却未呈线性正相关,可能与原水水质变化及难以保证的化学清洗效果有关,对于实际工程运行具有一定指导意义。

膜耦合工艺处理矿山酸性废水的研究

考察了两种超低压反渗透膜+纳滤膜(ULPRO+NF)耦合工艺对矿山酸性废水处理的水质以及重金属离子截留率的影响。试验发现,ULPRO、ULPRO+NF耦合工艺的水回收率有明显的提升,而NF+ULPRO却明显降低。耦合工艺也提高了重金属离子和其它盐类的截留率,出水水质均有明显的提高。因此,耦合工艺能更加有效降低废水中的盐份。