日本NF膜、低压超低压RO膜及应用技术的发展

日本NF膜、低压超低压RO膜及应用技术的发展作者：松本丰，高以烜，岑运华，YutakaMatshmoto，GAOYixuan，CenYunhua作者单位：松本丰,YutakaMatshmoto(日本静岡县工业技术中心)，高以烜,GAOYixuan(北京工业大学环化系,北京,100022)，岑运华,CenYunhua(中国环境科学研究院,北京,100012)刊名：膜科学与技术英文刊名：MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGY年，卷(期)：1998，18(5)被引用次数：18次相似文献(6条)1.期刊论文汪清.李伟英.WangQing.LiWeiying纳滤膜和低压反渗透膜去除水中氟的对比研究-给水排水2009,35(7)通过采用NF/RO膜技术去除水中氟离子的试验研究,探讨了膜回收率、操作压力、水的pH、进水含盐量以及运行时间等参数对NF/RO膜除氟效果的影响.试验中确定NF/RO膜的最佳回收率均为15%.结果表明:在相同操作条件下(0.16～0.21MPa),RO的膜通量是NF的1/2左右,而其F-去除率比NF高2%～15%;水的pH影响NF/RO膜对氟的去除效果,pH越高,膜对氟的去除率越高;随着进水含盐量的增加,NF/RO膜对F-的去除率下降;随着运行时间的增加,RO膜等对F-的去除率基本保持不变,NF膜下降明显.建议RO膜除氟最低压力应高于0.2MPa;膜法除氟应尽量在弱碱性环境中操作.2.学位论文钟常明反渗透和纳滤及其耦合技术处理矿山酸性废水的应用研究2007传统的矿山酸性废水处理技术虽然能去除水中的重金属离子，但重金属离子的危害依然存在，不能彻底解决污染问题，更不能回收和循环利用，而且容易造成二次污染。在当今世界上能源短缺、水资源匮乏和环境污染日益严重的情况下，膜技术是缓解资源短缺、能源危机和治理环境污染的重要措施，因而得到了世界各国的高度重视，已成为推动国家支柱产业发展、改善人类生存环境、提高人们生活质量的共性技术。针对矿山酸性废水的污染特点，本文采用反渗透和纳滤及其耦合技术处理矿山酸性废水，以达到废水回用和重金属回收的双重目的。(1)采用RE系列反渗透膜(RE4040-BL和RE4040-BE)处理经二级处理的安徽某铜矿矿山酸性废水，首先考察了压力、pH、温度、水回收率等因素对RE系列反渗透膜分离性能的影响以及RE系列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方程解释实验结果，最后用超低压反渗透膜进行浓缩实验。实验结果表明，在本实验条件下：超低压反渗透膜(RE4040-BL)处理矿山酸性废水的渗透液的重金属离子Ni'2+、Cu'2+Zn'2+和pb'2+的浓度平均值分别为0.43±0.13，1.79±0.83，0.38±0.15和0.2±0.08mg/L，截留率平均值分别为97.41％、97.73％、97.89％和98.06％；苦咸水反渗透膜RE-4040-BE对矿山酸性废水中的Ni'2+、Cu'2+、zn'2+和pb'2+的截留率平均值分别为97.91％，98.19％，98.45％和98.63％，膜渗透液中的Ni'2+、Cu'2+、Zn'2+和pb'2+的平均浓度分别为0.35±0.13，1.43±0.63，0.28±0.15和0.14±0.09mg/L；在△P=1.0MPa，T=25℃，Q=1200L/h条件下，上述两种反渗透膜的渗透液经二级反渗透后，普通分析仪器检验不出出水水质中的重金属离子浓度，说明浓度极低；超低压反渗透膜RE4040-BL处理矿山酸性废水的总电导率(TC)截留率平均值为96.25％，膜渗透液的总电导率(TC)平均值为105±12.6μs/cm；苦咸水反渗透膜RE-4040-BE处理矿山酸性废水的总电导率(TC)截留率平均值为96.82％，膜渗透液的总电导率(TC)平均值为89±14.56μs/cm；普遍认为处理后的工业废水的总电导率(TC)低于100-300gs/cm可以回用。在AP=1.0MPa，T=25℃，Q=1200L/h条件下，超低压反渗透对重金属离子Ni'2+、Cu'2+、Zn'2+和pb'2+的浓缩倍数分别为7.26、7.83、8.16和9.35。(2)采用纳滤膜(DK2540和D12540)法处理经二级处理的安徽某铜矿矿山酸性废水，首先讨论了操作压力、pH、温度、浓差极化、流量和共存离子对膜性能的影响，最后用DK2540纳滤膜对矿山酸性废水做了浓缩实验。实验结果表明，在本实验条件下，DK2540和DL2540纳滤膜对矿山酸性废水中的重金属离子的脱除率均超过90％，一级纳滤膜DK2540透过液中的重金属离子Ni'2+、Cu'2+、Zn'2+和pb'2+水质指标平均值分别为1.25±0.21mg/L、5.33±1.32mg/L、1.03±0.37mg/L，和0.48±0.17mg/L，并且Ni'2+、Cu'2+、Zn'2+和pb'25+的平均截留率分别是92.45％、93.24％、94.37％和95.19％；一级纳滤膜DL2540透过液中的重金属离子Ni'2+、Cu'2+、Zn'2+和pb'2+水质指标平均值分别为1.59±0.26mg/L、6.90±1.33mg/L、1.37±0.34mg/L，和0.67±0.17mg/L，并且Ni'2+、Cu'2+、zn'2+和Pb'2+的截留率平均值分别是90.40％、91.25％、92.52％和93.24％；二级纳滤膜DK2540透过液中重金属离子Ni'2+、Cu'2+、Zn'2+和pb'2+的水质指标分别是0.06mg/L、0.19mg/L、0.02mg/L和未检出，将完全达到排放标准；二级纳滤膜DL2540透过液中重金属离子Ni'2+、Cu'2+、zn'2+和Pb'2+的水质指标分别是0.22、0.38、0.04和0.02mg/L，完全达到排放标准。浓缩液可进一步回收利用。在△P=1.0MPa，T=25℃，Q=1200L/h条件下，纳滤膜对重金属离子Ni'2+、Cu'2+、Zn'2+和pb'2+的浓缩倍数分别为9.35、10.13、10.56和11.35。(3)电解质溶液在纳滤膜中的截留率大小对于重金属离子的脱除非常重要。因此，在纳滤膜处理单一电解质溶液和多离子组分矿山酸性废水的试验基础上，用扩展的Nemst-Planck方程分别描述了单一电解质溶液和矿山酸性性废水中的离子在的DK254．O纳滤膜中传递行为。(4)评价了两种ULPRO/NF膜耦合技术对矿山酸性废水处理出水水质以及重金属离子截留率的影响。对比ULPRO，ULPRO+NF耦合技术的水回收率有明显的提升，最高可达25％，超过ULPRO的最高水回收率18.6％；而NF+ULPRO却明显降低，最高水回收率不超过5％。两种耦合技术对重金属离子和总电导率的截留率均分别超过97％和98.5％，因此，耦合技术的出水水质均有明显的提高。实验结果表明，耦合技术能更加有效降低废水中的盐份。推导出两种ULPRO/NF耦合过程的特征方程并对其进行了模拟计算。(5)采用超低压反渗透膜处理矿山酸性废水，对膜污染及清洗进行了研究。探讨了不同清洗剂和不同清洗方法对膜通量的恢复效果；对清洗温度和压力进行了优化；清洗后膜通量恢复率达99％以上。矿山酸性废水的主要成分是重金属离子、硫酸根离子、酸、氟化物、氯化物、可溶性盐类以及固体悬浮物等，也包括少量的有机物。因此其主要污染源是无机盐、微生物、细菌和少量的有机物。不同的预处理与反渗透条件其污染程度不同，即使清洗条件相同，清洗效果也不同。较适宜的清洗条件：在浓缩液流量始终是1200L/h情况下，先关闭透过液阀门，用纯水反渗透15min(0.6MPa，室温)，再开启透过液阀门反渗透15min；然后用0.1％NaOH反渗透30min(1.0MPa，45℃)；接着用0.3％H,2O,2浸泡16h；最后用纯水反渗透30min(0.6MPa，室温)，膜通量可恢复99％以上。3.期刊论文钟常明.许振良.方夕辉.程亮.吴李.ZHONGChang-ming.XUZhen-liang.FANGXi-hui.CHENGLiang.WULi膜耦合工艺处理矿山酸性废水的研究-水处理技术2007,33(12)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.4.期刊论文环国兰.张宇峰.杜启云.吴云纳滤膜及其应用-天津工业大学学报2003,22(1)纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种膜分离技术,该膜曾被称为低压反渗透膜、超渗透膜或疏松反渗透膜.本文综述了纳滤膜的特性、分离机理、研究现状及其在饮用水、制药业及石油开采与提炼过程中的应用,并对其更广泛的发展前景进行展望.5.会议论文武春瑞.颜春.杨法杰.蹇锡高聚哌嗪酰胺/聚芳醚复合纳滤膜的制备及性能2005本课题组开发的含二氮杂萘酮结构聚芳醚是一类新型的耐高温可溶解的高分子材料，其玻璃化转变温度可高达263～305℃，综合性能优异，该类材料在气体分离膜、超滤和低压反渗透膜等方面，已表现出良好的性能。本文以含二氮杂萘酮结构的聚芳醚超滤膜为底膜。以间苯二胺(MPD)和哌嗪(PIP)为水相，均苯三甲酰氯(TMC)相为油相单体，通过界面聚合反应制备复合纳滤膜。研究了操作压力、温度等对其分离性能的影响，以及纳滤膜对不同电解质的分离性能;考察了复合膜在60℃对中、低分子量的染料的分离性能，结果表明，该膜对分子量高于600的染料具有良好的截留率和高的渗透通量，同时具有良好的热稳定性。6.学位论文苏雅玲纳滤与低压反渗透技术处理锅炉补给水的研究2005本文采用以纳滤膜为主的膜技术处理锅炉补给水的研究，将其与低压反渗透技术进行了处理效果的对比，并与离子交换技术作了技术、经济及环境效益方面的比较。本试验考察了操作压力、温度和回收率等操作条件对膜的水通量和软化除盐效果的影响，对于每一种膜应通过试验确定出合适的操作条件。按照国家标准规定，在上海市自来水的硬度范围内，采用一级NF膜或低压反渗透膜工艺出水就可满足中低压热水锅炉补给水的要求，而且出水硬度远远低于国标所要求的60mgCaCO3/L。二级NF、二级低压RO、NF-RO和RO-NF工艺可以满足蒸汽锅炉补给水要求。二级低压RO和RO-NF工艺可以满足高压锅炉补给水要求。一级一段循环式工艺的脱盐率和脱硬度率比较恒定，对浓水与原水混合后进行循环式处理，出水水质基本上可达到热水锅炉补给水的标准。本试验同时考察了膜工艺对有机物的去除效果。NF工艺对有机物的去除效果总体上优于低压RO工艺。回收率分别为20％和40％时，一级NF对TOC的去除率较低压RO高约1.8％、6.3％，对TC的去除率高约2.7％、1.6％，对IC的去除率高约3.6％、1.7％，但TN去除率较低压RO低7％～9％。二级工艺与串联工艺中，以二级NF去除有机物的效果最好，其次分别是NF-RO、二级低压RO、RO-NF工艺。引证文献(18条)1.刘强.孟范平.姚瑞华.张爱静添加剂聚乙二醇对壳聚糖超滤膜结构和性能的影响[期刊论文]-膜科学与技术2010(1)2.王瑞芳.董付彩.张广超利用反渗透技术处理工业水浅析[期刊论文]-安阳工学院学报2008(6)3.董国光.李建明.陈志.梁希.郝静.董蓉.黄莹γ-Al2O3纳米孔膜截留镁离子机理的研究[期刊论文]-过滤与分离2008(1)4.彭辉.李建明.陈志.陈文梅纳滤膜技术及其应用[期刊论文]-过滤与分离2005(1)5.李翔宇生物质水解发酵废液的回收和利用研究[学位论文]博士20056.刘杰超