反渗透浓缩回用稀土氯铵废水的实验研究

论文摘要

本课题是针对包头市稀土氯铵废水处理与资源化的研究。稀土氯铵废水是在生产单一的碳酸稀土过程中产生的,包括母液和水洗液。大部分企业已将浓度较高的母液直接蒸发结晶,生产氯铵化工产品。而水洗液浓度低,水量大,若直接蒸发结晶,能耗高,企业难以承受,若直接排放又不能达标,会对黄河包头段造成污染,目前没有很好的处理方法。本课题采用反渗透浓缩工艺将水洗液进行浓缩,浓缩液再进行蒸发结晶。RO膜对进水水质要求非常严格,如何防止膜污染、防止钙、镁离子结垢堵塞膜元件是反渗透处理稀土氯铵废水应用中的难点。加强预处理是保证RO工艺长期稳定运行的关键。本文主要介绍了反渗透预处理试验。预处理实验主要有以下几部分:混凝实验、吸油毛毡过滤实验、活性炭吸附实验、阻垢实验等。⑴混凝沉淀实验:混凝实验表明,聚合硫酸铁（PFS）在去除浊度和COD方面效果较好,其投量最小;澄清液的浊度<2.0NTU,能够达到膜的要求;同时对COD、油有一定的去除率,可作辅助的处理方法。⑵吸油毛毡过滤实验:实验表明吸油毛毡对原水中油有较高的去除率,吸油毛毡过滤液油的含量可以降至低于6.5mg/L。⑶活性炭吸附实验:采用活性炭作为吸附剂进行了静态和动态实验,实验表明通过活性炭吸附后,油<0.2mg/L、COD<10mg/L,完全能够达到膜的进水水质要求。⑷阻垢实验:通过投加3.1mg/L阻垢剂（MDC220）表明氯铵废水浓缩4倍不会结垢结垢。通过上述工序处理,水质达到了反渗透膜的进水要求,表明反渗透系统浓缩稀土氯铵废水水洗液是可行的。其次介绍了反渗透浓缩系统本体设计,对反渗透的设计参数,膜元件种类的确定、膜元件数量的确定、膜元件的排列组合方式等内容进行了详细的阐述。最后利用现有的ESPA1-4040型反渗透系统对稀土氯铵废水经行了反渗透浓缩实验,实验表明:两段式ESPA1-4040型膜反渗透系统最高回收率为2.36%,远远低于预期的回收率,根本不适合浓缩处理氯铵废水。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 绪论
• 1.1 稀土工业发展概况
• 1.2 包头市稀土生产及污水排放情况
• 1.3 稀土氯铵废水水洗液的处理现状及存在的问题
• 1.4 选题目的和意义
• 2 实验路线及工艺流程
• 2.1 稀土氯铵废水水洗液的原水水质
• 2.2 反渗透膜进水水质要求
• 2.3 反渗透预处理工艺流程的确定
• 3 预处理实验结果与分析
• 3.1 水样的采集与保存
• 3.1.1 污水的采样方法
• 3.1.2 水样的保存方法
• 3.2 混凝实验
• 3.2.1 混凝法概述
• 3.2.2 实验材料及实验方法
• 3.2.3 混凝剂单独投加实验结果与分析
• 3.2.4 小结
• 3.3 除油实验
• 3.3.1 含油废水处理概述
• 3.3.2 实验仪器及实验方法
• 3.3.3 吸油毛毡除油实验结果与分析
• 3.3.4 小结
• 3.4 吸附实验
• 3.4.1 吸附机理
• 3.4.2 静态吸附实验
• 3.4.3 动态吸附实验
• 3.4.4 小结
• 3.5 阻垢实验
• 3.5.1 反渗透膜结垢的判断
• 3.5.2 投加阻垢剂实验
• 3.6 杀菌消毒
• 3.7 本章小结
• 4 反渗透膜分离实验
• 4.1 反渗透膜分离技术概述
• 4.1.1 反渗透的原理
• 4.1.2 反渗透膜的透过机理
• 4.2 反渗透浓缩实验系统设计
• 4.2.1 反渗透浓缩系统设计要点
• 4.2.2 反渗透浓缩系统设计
• 4.3 反渗透实验
• 4.3.1 反渗透系统的运行及停止
• 4.3.2 ESPA1-4040 型反渗透系统运行实验
• 5 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢