卷式反滲透膜濃水再濃縮
來源：成都美富特膜科技有限公司 閱讀：9282 更新時(shí)間：2015-01-08 17:00一、實(shí)驗(yàn)背景
此廢水為電鍍廢水用普通反滲透膜處理后產(chǎn)生的濃縮液，由于普通反滲透膜的局限性，在這種電鍍廢水水質(zhì)條件下，已達(dá)到其功能應(yīng)用的極限，不能對電鍍廢水處理達(dá)到很高的回收率。而客戶公司要求是盡可能使電鍍廢水達(dá)到零排放，膜產(chǎn)水回用于生產(chǎn)上，濃水用于蒸發(fā)，而普通膜產(chǎn)生的濃水太多，使得客戶公司對濃水處理的蒸發(fā)運(yùn)行費(fèi)太高，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，因此客戶需要尋求一種能夠?qū)Υ藵馑M(jìn)行再次濃縮的工藝。
二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
1.使用標(biāo)準(zhǔn)膜設(shè)備，考察德國MFT特種膜Super RO在水樣中對鹽及COD的去除效果和操作可行性，為推
進(jìn)項(xiàng)目和工程設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持；
2.考察單級膜過濾處理廢水效果；
3.考察不同膜濃縮倍數(shù)情況；
4.考察水質(zhì)情況對膜片的污染以及清洗性能恢復(fù)情況；
三、原料來源
客戶公司通過物流發(fā)水樣至我公司
四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
德國MFT（美富特）標(biāo)準(zhǔn)膜設(shè)備裝置MFT SM-1-1是一款移動中試實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其中包括1支70公斤級和1支140公斤級的SUPER RO特種膜。該膜系統(tǒng)可以根據(jù)高壓管道的連接切換，實(shí)現(xiàn)單支膜（70bar或 140bar）操作。本系統(tǒng)的特點(diǎn)是操作簡易，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定，通過改變操作條件考察SUPER RO處理不同料液的可行性研究，收集相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為工程項(xiàng)目推進(jìn)提供支持。
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SUPER Module (9m2) |
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膜片 |
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膜片（片/支） |
119 |
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膜面積（m2/支） |
9 |
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膜片材料 |
改性聚酰胺復(fù)合薄膜NF或RO |
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膜片形狀 |
圓形+投幣式切口 |
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導(dǎo)流盤 |
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導(dǎo)流盤（片/支） |
120 |
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導(dǎo)流盤材料 |
ABS+玻纖增強(qiáng) |
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導(dǎo)流盤形狀 |
圓形+投幣式切口 |
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外殼 |
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外殼材料 |
GFK |
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外殼直徑（mm） |
254 |
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外殼高度（mm） |
915 |
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操作重量（kg/支） |
120 |
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操作條件 |
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最大操作壓力（bar） |
70（高壓）
140（超高壓） |
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操作溫度（℃) |
0－45 |
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進(jìn)水流量（m3/h) |
0.75-1.10 |
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壓力損失（bar） |
2-3 |
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自由氯容忍度（ppm） |
<0.1 |
五、實(shí)驗(yàn)日期
2013年8月30日
六、實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)
成都美富特膜科技有限公司中試實(shí)驗(yàn)車間
七、實(shí)驗(yàn)人員
成都美富特：薛工、秦工
八.工藝流程圖
離心進(jìn)水泵
九.工藝流程簡介
達(dá)到進(jìn)水要求的廢水收集在原水桶中，開啟進(jìn)水離心泵，廢水經(jīng)過精密過濾器保安處理，進(jìn)入高壓柱塞泵。經(jīng)過加壓的廢水進(jìn)入膜元件過濾分離，廢水一分為二。膜透過液外排或另行收集，濃水根據(jù)需要外排或者回到原水桶進(jìn)行濃縮實(shí)驗(yàn)。如果進(jìn)行濃縮實(shí)驗(yàn)，由于廢水經(jīng)過高壓泵的摩擦擠壓受熱，溫度會累積上升。為了維持恒定溫度，流回原水桶的膜濃縮液通過板式換熱器冷卻。系統(tǒng)設(shè)置 70 bar和140 bar兩種規(guī)格 SUPER RO膜柱，并聯(lián)排布，共用一臺最高揚(yáng)程 165 m的柱塞高壓泵。通過管道的切換（為了安全考慮，這里不采用閥門設(shè)計(jì)）實(shí)現(xiàn)兩種膜柱不同時(shí)間段的運(yùn)行操作。
當(dāng)原水電導(dǎo)值≤25000μs/cm時(shí)，建議使用70bar等級的膜柱；當(dāng)原水電導(dǎo)值≥25000μs/cm時(shí)，建議切換使用 140 bar等級的膜柱。
十.膜選型及操作流程
由于所有廢水的電導(dǎo)都小于40000us/cm所以選用70公斤級的膜元件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。開機(jī)前，仔細(xì)檢查閥門開關(guān)狀態(tài)和軟管走向情況；啟動設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，定時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)起始時(shí)間、壓力、溫度、流量等相關(guān)數(shù)據(jù)，最后分別取樣檢測濃縮液和透過液的水質(zhì)指標(biāo)。在操作開始及結(jié)束時(shí)，分別測試膜的清水通量，每次啟動設(shè)備先用清水運(yùn)行10－15分鐘，記錄清水的通量、壓力、脫鹽率；停機(jī)前需用清水沖洗膜組件，直至電導(dǎo)降為進(jìn)水電導(dǎo)，記錄清水的通量、壓力、脫鹽率。
十一.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.廢水的特點(diǎn)：此廢水顏色呈淺綠色，溫度常溫，Ph呈弱酸性，含鹽量及
COD很低，水體中有少量的絮狀沉淀物
2.水樣的預(yù)處理：用20微米的濾袋過濾
3.實(shí)驗(yàn)操作記錄數(shù)據(jù)表
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實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)記錄表 |
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實(shí)驗(yàn)名稱： |
料液來源： |
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實(shí)驗(yàn)日期： |
預(yù)處理方法： |
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設(shè)備型號： |
MFT-SM-1-1 |
MFT-SM-4-1 |
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進(jìn)水流量： |
15 |
lpm |
單只濃縮 |
實(shí)驗(yàn)人員： |
薛雙全 |
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70bar |
140bar |
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膜組件面積： |
9 |
m2/支 |
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時(shí)間 |
進(jìn)水 |
濃水 |
產(chǎn)水 |
回收率 |
電導(dǎo)截留率 |
膜通量 |
備注 |
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溫度 |
進(jìn)膜壓力 |
進(jìn)水電導(dǎo)率 |
出水壓力 |
產(chǎn)水電導(dǎo)率 |
產(chǎn)水流量 |
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min |
℃ |
Mpa |
kg/cm2 |
us/cm |
kg/cm2 |
us/cm |
lpm |
% |
% |
lmh |
|
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|
27.3 |
1.9 |
15 |
679 |
15.0 |
10 |
160 |
|
98.53% |
17.78 |
|
|
|
27.8 |
1.9 |
15 |
2842 |
15.0 |
40 |
150 |
|
98.59% |
16.67 |
|
|
0 |
27.7 |
2.4 |
20 |
2987 |
21.0 |
27 |
180 |
|
99.10% |
20.00 |
|
|
10 |
27.8 |
2.4 |
20 |
3328 |
21.0 |
24 |
180 |
|
99.28% |
20.00 |
|
|
20 |
27.7 |
2.4 |
20 |
3792 |
21.0 |
26 |
180 |
|
99.31% |
20.00 |
|
|
30 |
27.5 |
2.4 |
20 |
4439 |
21.0 |
29 |
170 |
|
99.35% |
18.89 |
|
|
40 |
24.2 |
2.4 |
20 |
5261 |
21.0 |
34 |
160 |
|
99.35% |
17.78 |
|
|
50 |
26.6 |
2.4 |
20 |
6652 |
21.0 |
42 |
150 |
|
99.37% |
16.67 |
|
|
60 |
26.3 |
2.4 |
20 |
8088 |
21.0 |
52 |
140 |
|
99.36% |
15.56 |
|
|
67 |
26.5 |
2.4 |
20 |
9602 |
21.0 |
65 |
130 |
|
99.32% |
14.44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17.78 |
平均通量 |
|
|
25.6 |
1.9 |
15 |
650 |
15.0 |
6.3 |
140 |
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清水通量 |
4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖
5.實(shí)驗(yàn)水樣分析結(jié)果表
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水樣分析結(jié)果表 |
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COD(mg/l) |
PH |
體積(L) |
鹽度(mg/l) |
硬度(mg/l) |
NH3-N(mg/l) |
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進(jìn)水 |
41 |
5.83 |
219 |
0 |
|
8.4 |
|
濃水 |
354 |
5.55 |
43 |
4000 |
42 |
37 |
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產(chǎn)水 |
3 |
6.41 |
|
0 |
|
0.08 |
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回收率 |
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|
80% |
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濃縮倍數(shù) |
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5.1 |
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去除率 |
92.68% |
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99.05% |
6.分析，結(jié)論及建議
1）從膜的運(yùn)行上來看，本次實(shí)驗(yàn)使用70公斤的單只膜元件進(jìn)行循環(huán)濃縮實(shí)驗(yàn)，共運(yùn)行時(shí)間67分鐘。最高壓力升至24公斤，遠(yuǎn)未達(dá)到本膜元件能承受的最高壓力，同時(shí)在保持壓力基本不變，進(jìn)水電導(dǎo)升高的情況下，通量的損失很緩慢，且回收率達(dá)到了80%，最后膜的平均通量為17.78LMH，遠(yuǎn)超本膜元件要求的最低通量。
2）從膜的清水通量來看，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過實(shí)驗(yàn)前后的通量數(shù)據(jù)對比可知，其通量變化不大，說明該廢水對本膜元件造成的污堵處于正常的狀態(tài)。
3）從膜的出水水質(zhì)來看，不管是COD，氨氮，還是含鹽量都達(dá)到了客戶提出的生產(chǎn)回用水的標(biāo)準(zhǔn)，因此其產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到了本廢水處理的目的。
4）結(jié)論：從以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖表對膜運(yùn)行及相關(guān)數(shù)據(jù)分析來看，此廢水的膜實(shí)驗(yàn)達(dá)到了本次實(shí)驗(yàn)的目的，因此SUPER RO膜在此廢水的處理上完全沒有問題。
201401221651334104.zip 