基于双极膜电渗析的膜集成技术的高矿化度矿井水资源化处理

在当前煤矿矿井水“零排放”及煤炭与水资源逆向分布背景下,西部矿区的高矿化度矿井水如若不进行合理处置便直接排放,不仅对当地生态环境造成不可估量的破坏,而且造成严重的水资源浪费,最终将制约煤炭绿色开发与生态文明建设。传统的高盐废水零排放技术主要是利用蒸发结晶技术将无机盐由溶液态转变为结晶态进行回收。从经济性方面分析,该技术受投资高、运行成本高、无机盐附加值低等问题制约。基于此,以西部某矿井水为原水,以矿井水资源化零排放利用及脱盐低碳化为目标进行膜集成工艺设计,并在此基础上重点探讨电渗析和双极膜电渗析工序不同操作条件(操作电压、进料液浓度、温度、酸碱度、电流密度等)对电渗析脱盐性能及双极膜电渗析制酸碱性能的影响规律,之后以实验数据及经济评估模型,探究其经济可行性,旨在探索出适用于西部矿区高矿化度矿井水处理的膜集成技术,为高矿化度矿井水绿色资源化处理工艺的开发提供新的研究思路。通过对电渗析−双极膜电渗析实验过程探究,发现双极膜系统进料液质量浓度应不超过80 g/L、适宜的操作电压为18 V、适宜的进料液温度为25℃、进料液pH保持中性、更适合采用恒电压操作。此外,证实了以双极膜电渗析为核心的膜集成系统可实现高矿化度矿井水绿色资源化处理,以电渗析系统进料液总含盐量20 g/L为例,总的净收益为18604299元/a,且在耦合光伏电力供应系统时具有明显的二氧化碳减排效应,二氧化碳减排将超过3162 t/a,具有良好的经济效益和社会效益。

海水淡化膜集成系统的发展现状及优势分析

以海水淡化膜集成系统的构建为核心,分析反渗透海水淡化的优势和存在的问题;综合评价膜法预处理-反渗透、反渗透-正渗透、反渗透-压力延迟渗透等几种典型的膜法集成系统;提出利用膜法集成技术进一步降低海水淡化能耗与实现零排放的基本思路与原理.同时,详细介绍海水淡化膜法集成系统在海水淡化过程中海水预处理、盐差发电、浓盐水再利用等方面的具体应用进展,为低能耗零排放的海水淡化膜集成系统的构建提供指导与借鉴.

浸没式超滤膜在水质预处理中的应用

为了将膜生物反应器运用到集成海水淡化系统的预处理中,研究了不同操作条件下的浸没式超滤膜如何去除海水中存在的天然的有机物。实验结果表明,浸没式超滤膜能有效的减少反渗透膜的生物污染以及膜结晶设备里妨碍或影响膜结晶动力学的外源物质,有机物的有效去除对海水淡化体系的预处理起到积极的促进作用。

膜前预处理技术在印染废水处理中的应用进展

膜分离技术在印染废水处理领域应用广泛,实际应用中,膜污染难以避免。本文介绍了膜分离及集成技术在印染水处理中的应用,分析了膜污染存在的原因及解决膜污染问题的研究现状,综述了多级过滤、化学絮凝、电絮凝等前处理技术,预处理可延缓膜污染,延长膜寿命,降低运行成本,是膜分离技术在印染废水应用的关键环节,并对膜前预处理技术应用前景进行了展望。

南通经济技术开发区中水回用工程工艺分析及改进

南通经济技术开发区中水回用工程以江苏王子制浆有限公司南通工厂处理后的尾水作为原水,采用气浮、臭氧-活性炭、锰砂滤池、电吸附(ES)、超滤(UF)、反渗透(RO)、电渗析(ED)、蒸发结晶等组合工艺流程,实现了纸浆造纸废水的零排放,出水各项指标均远优于《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923—2005)的相关要求。针对运行过程中发现的澄清池污泥回流缝堵塞等问题,采用增设环形排泥管等技术措施加以解决。该工程总投资为5.48亿元,与排海管道工程相比,节省1/2建设资金,运行费用降低30%。经估算,该工程建成运行后,可节约用水约1 500×10^(4)m^(3)/a,经济效益、社会效益显著。