膜技术在钢铁废水处理中的应用

论文摘要

钢铁工业是一个高污染、高水耗的资源型产业,外排废水量约占全国总排废水量的8%,是用水和废水排放的大户。减少钢铁工业对水体环境污染,并降低吨钢耗新水量和生产成本,是减少企业新鲜水用量以及缓解我国用水资源紧张、水环境污染和实现行业健康可持续发展的有效途径。现有的钢铁废水处理工艺处理废水后盐分含量过大,影响了受纳水体环境和中水回用。本文通过在钢铁企业废水处理中使用膜组合工艺,降低废水处理后的盐度,提高处理后废水的使用价值。在整套工艺运行过程中,获得如下结果：MBR膜处理后出水的SDI（污染指数）值基本保持在4到5左右,经过超滤膜协同处理后,SDI值基本下降至2以下,完全满足反渗透系统对进水SDI值的要求；在一定的操作压力条件下,膜最大通量对应存在一个相应的输出频率,同时泵操作压力高的膜最大通量出现频率滞后于操作压力低的最大膜通量；反渗透系统压力从0.6MPa升高到1.0MPa时,膜最大通量从6.9L/（m2·h）上升到16.6L/（m2·h）,反渗透压力从0.6MPa到0.8MPa时,膜最大通量呈直线上升趋势,符合线性方程Y=35.5X-14.62（X、Y分别表示压力和膜通量）,相关系数R=0.995;反渗透压力从0.8MPa到1.0MPa时,膜最大通量呈上升趋势直至趋于平缓,符合线性方程Y=13X+3.77,相关系数R=0.976；操作压力的增加可以提高脱盐效率和回收率,但过大的压力会降低膜的使用寿命；工艺运行过程中,脱盐效率较高,尤其以Cl-、Na+含量为考察指标时,脱盐效率均大于95%,最好时脱盐率接近100%；该钢铁企业的钢铁生产废水处理成本与废水回用产生的效益基本平衡,不会增加企业的运营成本,具有良好的环境效益和社会效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 中国钢铁行业概况
• 1.2 钢铁废水来源
• 1.3 钢铁废水处理技术研究概况
• 1.3.1 渗析法和电渗析法
• 1.3.2 纳滤法
• 1.3.3 气升式膜过滤法
• 1.3.4 减压膜蒸馏法
• 1.3.5 人工湿地法
• 1.4 研究的目的、意义和研究内容
• 第二章 钢铁废水膜分离技术研究
• 2.1 微滤、超滤在钢铁废水中的应用
• 2.2 反渗透在钢铁废水中的应用
• 2.3 膜组合工艺在钢铁废水中的应用
• 2.3.1 UF-RO工艺
• 2.3.2 MBR工艺
• 2.4 本章小结
• 第三章 膜处理工艺参数的优化
• 3.1 超滤的处理效果
• 3.2 频率的影响
• 3.3 压力的影响
• 3.4 膜寿命的影响
• 3.5 盐浓度的影响
• 3.6 回收率的影响
• 3.7 运行效果的影响
• -效果'>3.8 脱CT^-效果
• +效果'>3.9 脱Na⁺效果
• 3.10 膜的清洗与通量恢复
• 3.11 本章小结
• 第四章 膜分离与传统分离比较及经济成本分析
• 4.1 膜处理技术较传统分离技术的优点
• 4.2 膜技术经济成本分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献