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电镀废水膜法（RO-NF）回用研究

作　者: 鄢豪
导　师: 杨岳平
学　校: 浙江大学
专　业: 环境工程
关键词: 电镀废水 回用 反渗透 纳滤 进水压力 脱盐率 膜通量 化学清洗 回用率
分类号: X703.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 295次
引　用: 1次
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内容摘要


电镀废水膜法回用作为一种高效低能耗的水处理技术,在目前诸多电镀企业已经得到了广泛的应用。经过物化后的电镀废水经沙滤和超滤之后达到反渗透膜进水指标,通过反渗透膜的浓缩,可以达到99%以上的离子去除效率,但是由于电镀废水具有高盐度的特点,在越来越高盐度的进水状态下,反渗透膜对于离子的去除效率和膜通量都会逐渐降低,工作效率不理想。反渗透浓水使用纳滤膜继续进行浓缩,虽然纳滤膜的脱盐率不及反渗透膜,但是纳滤膜具有比反渗透膜更大的膜通量和更强的耐污染能力,因此纳滤膜在高浓度状态下仍然可以对于反渗透出水进行继续浓缩,从而使得系统回用率继续升高。本文利用反渗透(RO)与纳滤(NF)结合使用对于某企业电镀废水进行持续浓缩实验,比对不同实验参数得出优化结果。本文还利用了某企业新建反渗透+纳滤(RO-NF)系统对于本回用研究进行了中试,对比中试结果验证了小试实验的正确性。本文分别考察了陶氏BW30-365型反渗透膜、NF270-400型纳滤膜在不同进水水质条件下的分离特性及处理效果。通过系统的实验研究,表明BW30-365型反渗透膜用于电镀废水的处理时可以得到较好的出水水质和较大通量。NF270-400型纳滤膜能够对于RO膜浓水进行有效的浓缩,虽然脱盐效率略低,但出水水质能够达到RO进水电导要求且产水量大,使系统回收率能够达到设计要求。采用BW30-365型反渗透膜在进水电导率小于30000μs/cm行,其脱盐率可以达到95%以上,高于此电导率则会产生盐结垢现象,脱盐率会随之发生剧变而由此也会导致产水水量急速下降。采用NF270-400型纳滤膜在进水电导率35000μs/cm条件下,脱盐率为50%左右,高于此电导率产生盐结垢现象,脱盐率会随之发生剧变。研究表明,在操作压力为1.6MPa-1.8MPa时,达到最佳运行状态,升高或降低压力均会降低其脱盐率和产水量,说明改型纳滤膜最佳工作状态为1.6MPa-1.8MPa,考虑到成本,1.6MPa为较为合理的工作压力。采用不同SDI和浊度的电镀废水对于反渗透膜进行污染实验,造成膜通量在一个月内下降不同比率,使用HCl和NaOH混合阻垢剂分别进行化学清洗,当SDI小于1时几乎不用清洗,当SDI为5时,清洗后的膜通量下降到原膜通量的94.1%,说明进水浊度的影响是污染的主要因素,且造成的膜永久性污染不易清洗。进行化学清洗时,温度越高清洗的效果越好,考虑到膜的极限温度以及冲洗条件的不同RO膜选取40℃为合适的冲洗温度,NF膜的冲洗温度为30℃较适宜。中试实验测试该企业电镀废水系统在RO进水压力1.6MPa; NF进水压力1.6MPa时,进行连续进水,pH在中性状态下,当RO进水电导率为4800μs/cm左右时,系统产水电导率小于200μs/cm,COD小于20mg/L,反渗透膜作为前段处理回用率为82.2%,纳滤膜作为后段处理回用率为65%,RO+NF系统综合回用率能达到95%,达到工程指标。

全文目录


致谢  4-5
摘要  5-7
Abstract  7-14
1 引言  14-15
2 文献综述  15-29
  2.1 研究背景  15-17
    2.1.1 电镀废水的污染现状  15
    2.1.2 电镀废水的来源  15-16
    2.1.3 重金属电镀废水的危害  16
    2.1.4 电镀废水排放标准  16-17
  2.2 重金属电镀废水处理概况  17-23
    2.2.1 化学沉淀、气浮法  17-18
    2.2.2 蒸馏浓缩法  18
    2.2.3 移动床生物膜反应器法(MBBR)  18-19
    2.2.4 活性炭吸附法  19
    2.2.5 电解法  19-20
    2.2.6 微电解法  20
    2.2.7 离子交换法  20-21
    2.2.8 电渗析法  21
    2.2.9 液膜法  21-22
    2.2.10 双膜法(超滤膜UF-反渗透膜RO联用)处理电镀废水  22-23
  2.3 膜法处理电镀废水  23-27
    2.3.1 超滤膜的选型  23
    2.3.2 超滤膜的研究方向  23-25
    2.3.3 反渗透膜的种类特点  25
    2.3.4 反渗透膜的研究方向  25-26
    2.3.5 纳滤膜的特点  26
    2.3.6 外置式和浸没式双膜处理系统性能优缺点  26
    2.3.7 膜污染清洗方法  26-27
    2.3.8 膜运行的控制条件  27
  2.4 本论文研究目的及意义  27-29
3 实验部分  29-34
  3.1 实验装置及流程  29-30
  3.2 电镀废水RO预处理工艺  30-32
  3.3 实验进水水质  32-33
  3.4 实验仪器及实验对象  33-34
    3.4.1 实验仪器  33
    3.4.2 实验测试方法  33
    3.4.3 实验药剂  33-34
4 反渗透膜处理电镀废水回用研究  34-52
  4.1 反渗透膜处理电镀废水测试方法  34
  4.2 电导率与含盐量的关系  34-35
  4.3 RO膜产水流量与进水水质的关系  35-37
  4.4 RO膜产水水质与进水水质的关系  37-38
  4.5 废水阴离子含量分析  38-39
  4.6 废水重金属离子分析  39-40
  4.7 RO膜对COD去除效果的影响  40-41
  4.8 RO膜跨膜压差与膜运行参数的关系  41-42
  4.9 RO系统流量及水质状况模拟计算  42-46
    4.9.1 6000μs/cm进水水质膜分离模拟计算  42-43
    4.9.2 9000μs/cm进水模拟计算  43-44
    4.9.3 12000μs/cm进水模拟计算  44-45
    4.9.4 RO膜系统实际工程数据对比  45-46
  4.10 RO膜污染影响因素分析  46-51
    4.10.1 SDI和浊度对RO膜污染的影响  46-48
    4.10.2 盐度对于膜污堵的影响  48-49
    4.10.3 水温对膜污染的影响  49-51
  4.11 RO膜运行成本分析  51-52
5 NF膜浓缩电镀废水研究  52-64
  5.1 NF膜电镀废水处理测试  52-53
  5.2 产水率对膜的影响  53-54
  5.3 NF膜产水流量随进水水质的变化  54-55
  5.4 NF膜产水水质随进水水质的变化  55-56
  5.5 NF膜去除重金属离子效果研究  56-57
  5.6 NF膜对于阴离子脱除效果分析  57-58
  5.7 NF膜对于COD的去除效果分析  58-59
  5.8 NF膜跨膜压差的变化情况  59-60
  5.9 NF膜模拟计算  60-61
  5.10 温度对于膜污染和清洗的影响  61-63
  5.11 NF膜系统运行成本分析  63-64
6 结论与展望  64-66
  6.1 结论  64-65
  6.2 展望  65-66
参考文献  66-69
作者简历  69

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用 > 技术方法
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