膜蒸馏法处理焦化反渗透浓水的试验研究

摘要

焦化废水是煤化工生产过程中产生的污水，双膜工艺(微滤/超滤-反渗透)在焦化废水深度处理方面得到广泛应用，然而反渗透的产水率只有70％～75%，会产生25%～30%的反渗透浓水。随着工业污水“零排放”要求的提出，寻求处理效果更好、工艺稳定性更强、运行费用更低的反渗透浓水处理工艺，实现废水零排放目标,已经成为煤化工发展的自身需求和外在要求。
　　论文以华北某焦化企业污水深度处理站反渗透浓水为研究对象，开展焦化反渗透浓水的膜蒸馏处理实验室试验研究，探索构建预处理+膜蒸馏的组合处理工艺，主要研究结论如下：
　　采用石灰/纯碱软化法对焦化反渗透浓水进行软化处理可有效降低原水硬度。当原水硬度为763.4mg/L， Ca(OH)2投加量为400mg/L、Na2CO3投加量为720mg/L、总硬度去除率为68.3%，总硬度下降为242.0mg／L，吨水处理药剂费用为1.17元。
　　Fenton氧化法相对于粉末活性炭吸附法，具有去除效率高、药剂费用低等优点，可有效降低焦化反渗透浓水中有机物含量。当原水CODcr为308.3mg/L，在pH为4、H2O2/CODcr质量比为1:1、H2O2/ Fe2+摩尔比为20：1条件下，CODcr去除率为53.73%，吨水处理药剂费用约为1.4元。
　　真空膜蒸馏法可有效处理焦化反渗透浓水，适宜的工艺运行参数为进料温度60℃、冷侧真空度0.095Mpa、进料流量1.5L/min；试验中膜蒸馏出水TDS去除率高达99.9%，CODcr去除率在90%以上，电导率稳定在10 us/cm以下。
　　反渗透浓水经预处理的膜蒸馏对比试验结果显示，软化+Fenton氧化+真空膜蒸馏组合工艺具有良好处理效果，膜蒸馏过程中产水通量衰减变缓，出水CODcr＜20mg/L，TDS＜10mg/L，电导率＜10us/cm，出水水质优良，是可行的焦化反渗透浓水处理工艺。
　　膜清洗研究结果表明，采用盐酸、EDTA、次氯酸钠对膜组件进行组合清洗，最高可恢复93%的膜通量。

目录

第1章 概述

1.1焦化废水及其深度处理

1.2反渗透浓水的处置与处理

1.3膜蒸馏技术

1.4课题的提出及研究内容

第2章 试验材料与方法

2.1试验水样

2.2试验方法

2.3试验测试指标

2.4试验仪器

第3章 焦化反渗透浓水的预处理试验研究

3.1 焦化反渗透浓水的软化试验

3.2 焦化反渗透浓水的有机物去除试验

3.3本章小结

第4章 焦化反渗透浓水的膜蒸馏试验研究

4.1 真空膜蒸馏正交试验研究

4.2真空膜蒸馏工艺参数单因素试验研究

4.3基于膜蒸馏的焦化反渗透浓水处理工艺研究

4.4膜清洗的研究

4.5 本章小结

第5章 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况