高效結晶除硬技術處理高鹽廢水的研究-畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　高鹽廢水零排放技術是環(huán)境保護的必然要求，特別是部分產業(yè)部門的高鹽廢水排放已經嚴重制約了當前企業(yè)的發(fā)展情況，是當前和今后一段時間國內外關注度極高的問題之一。在傳統(tǒng)的高鹽廢水處理技術基礎上充分吸收國內外先進技術，以邯鄲熱電廠循環(huán)冷卻排污水為原水，對一套完整的廢水處理工藝進行研究。主要工藝包括：藥劑軟化、弱酸樹脂離子交換軟化、反滲

2、透濃縮、正滲透及蒸發(fā)結晶，對各工藝主要影響因素進行試驗研究，確定相關技術應用研究的主要參數(shù)。</p><p>　　論文進行了混凝沉淀預處理試驗，通過投加氫氧化鈣和碳酸鈉對高鹽廢水進行軟化處理。試驗結果表明：在處理邯鄲熱電廠循環(huán)冷卻排水時，最佳投藥量Na2CO3為800mg/L ，Ca(OH)2為700mg/L。硬度則從1380mg/L 降到 125mg/L，而去除率為90.585%。</p><

3、;p>　　用D113--Ⅲ型弱酸陽離子樹脂對藥劑軟化后的高鹽水做進一步的軟化，以Ca2+、Mg2+全部被吸收為平衡濃度，得出D113--Ⅲ型樹脂對Ca2+、Mg2+的吸附容量為114000mg/L。</p><p>　　用反滲透對軟化后的高鹽廢水進行預濃縮試驗，在試驗條件下，隨著原水水箱中含鹽量的增加，出水含鹽量也隨著增加，并且除鹽率與產水率會隨著降低。除鹽率從最初的99.35%降到98.54%，產水率由2

4、4.51%降至23.94%。</p><p>　　用某研究院自制正滲透膜對反滲透試驗濃水進行膜性能試驗。隨著汲取液濃度的增加，本試驗所用正滲透膜的水通量也隨著增加，水通量從5.3L/(m2·h)上升至23.1L/(m2·h)；而截鹽率汲取液濃度增加會較緩慢的下降，截鹽率由94.2%下降至93.8%；反向鹽通量會隨著增加，由3.5g/(m2·h)上升至14.9g/(m2·h)

5、。對特殊反向鹽通量無影響。隨著溫度緩慢上升，膜通量有明顯的上升趨勢，在溫度達到35℃時，水通量最大為14.9 L/(m2·h)，膜的截留率會有稍微的下降，反向鹽通量會先隨著溫度的升高而增加，在30℃時，反向鹽通量達到最大值11.3g/(m2·h)，然后隨著溫度的升高而下降。</p><p>　　用世韓4040正滲透卷式膜做小型實驗，結果表明，隨著正滲透試驗裝置的運行，原料液電導率先增加較快后緩

6、慢增加，最后趨于平穩(wěn)。在汲取液濃度為1mol/L時，原料液電導率可濃縮至43800μS/cm；汲取液濃度為2mol/L時，原料液電導率可濃縮至69300μS/cm。水通量逐漸減小，最后趨近于零。</p><p>　　用柱蒸餾法、吹托蒸餾法和減壓蒸餾法三種作為汲取液回收與提純方法進行比較，無論從回收率還是水的提純方面，吹托蒸餾法和減壓蒸餾法明顯優(yōu)于柱蒸餾法。溫度控制在50至60℃之間兩種方法的回收率可達60%以上。

7、在對含有氯化鈉和硫酸鈉的濃鹽水進行蒸發(fā)結晶時，溫度控制在65到75℃之間，有利于氯化鈉與硫酸鈉的提純。</p><p>　　關鍵詞：高鹽廢水；藥劑軟化；離子交換軟化；正滲透；蒸發(fā)結晶。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Zero discharge technology of high salt wast

8、ewater is the inevitable requirement for environmental protection, especially the high salt wastewater treatment part industry has seriously restricted the production and development of enterprises, is one of the high de

9、gree of attention to the current and future period of time at home and abroad. On the basis of traditional high salt wastewater treatment technology, the domestic and foreign advanced technology is fully absorbed, and a

10、 complete set of </p><p>　　In this paper, the pretreatment of coagulation sedimentation was carried out, and the high salinity wastewater was treated by adding calcium hydroxide and sodium carbonate. The res

11、ults showed that the best dosage of Ca(OH) 2 was 700mg/L, Na2CO3 was 800mg/L . Hardness decreased from 1380mg/L to 125mg/L, the removal rate was 90.585%.</p><p>　　Further softening of high saline chemicals a

12、fter softening with D113-- type weak acid cation resin, Ca2+, Mg2+ all have been absorbed into the equilibrium concentration of the adsorption capacity of D113-- type resin for Ca2+, Mg2+ for 114000mg/L.</p><p

13、>　　By using reverse osmosis, the concentration of salt in the water tank was increased with the increase of salt content in the raw water tank. The salt removal rate decreased from 99.35% to about 98.54% and the water

14、 production rate decreased from 24.51% to 23.94%.</p><p>　　Experimental study on the performance of reverse osmosis test concentrated water by using a self-made positive osmosis membrane. Learn the effect of

15、 concentration on membrane performance: with the increased concentration of the draw, this experiment used the water flux of forward osmosis membrane also increased with the increase of water flux from 5.3L/(m2·h) u

16、p to 23.1L/(m2·h); and the salt concentration decreased with the increase rate of draw will slow, salt rejection </p><p>　　decreased from 94.2% to 93.8%; the reverse salt flux will increase, by 3.5g/(m2

17、·h)up to 14.9g/(m2·h). No effect on special reverse salt flux.</p><p>　　Effect of temperature on membrane performance: as the temperature rises slowly, membrane flux increased, the temperature reac

18、hed 35 degrees, the maximum water flux of 14.9 L/(m2·h), the retentate rate would be slightly decreased, reverse salt flux will increase with the increase of temperature, at 30 degrees and the reverse salt flux reac

19、hes the maximum value of 11.3g/(m2·h), and then decreased with temperature increasing. Effect on special reverse salt flux.</p><p>　　The 4040 is found with Saehan penetration roll film experiment, with

20、positive test, permeability test device operation, raw liquid conductivity first increases slowly increases rapidly, finally tends to be stable. When the concentration of is 1mol/L, the conductivity of the raw material c

21、an be concentrated to 43800μS/cm. When the concentration of the solution is 2mol/L, the conductivity of the raw material can be concentrated to 69300μS/cm. The water flux decreases gradually, and finally approac</p>

22、;<p>　　Blow supporting distillation and vacuum distillation three as draw solution recovery and purification methods were compared with column distillation, and from both the recovery and purification of water, bl

23、owing supporting distillation and vacuum distillation column distillation method was better than that of. Temperature control at 50 to 60 ℃, the recovery rate of the two methods can reach more than 60%.</p><p&

24、gt;　　The temperature is controlled between 65 and 75℃ when evaporating and crystallizing the concentrated brine containing sodium chloride and sodium sulfate, which is beneficial to the purification of sodium chloride an

25、d sodium sulfate.</p><p>　　Keywords: High salinity wastewater; chemical softening; </p><p>　　ion exchange softening;forward osevaporation crystallization</p><p><b>　　目 錄</

26、b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractI</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1水資源現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2高鹽廢水來源、水質特點及危害1</p>

27、;<p>　　1.3高鹽廢水處理現(xiàn)狀及其發(fā)展2</p><p>　　1.3.1預處理3</p><p>　　1.3.2膜技術4</p><p>　　1.3.3最終蒸發(fā)技術12</p><p>　　1.4課題研究目的、內容及技術路線15</p><p>　　1.4.1本課題研究目的與意義15&l

28、t;/p><p>　　1.4.2本課題的主要研究內容15</p><p>　　1.4.3技術路線16</p><p>　　第2章 試驗裝置、方法及試劑17</p><p>　　2.1試驗水質說明17</p><p>　　2.2試驗工藝流程說明17</p><p>　　2.3試驗裝置與方法

29、17</p><p>　　2.3.1藥劑軟化裝置與方法17</p><p>　　2.3.2離子交換軟化裝置與方法19</p><p>　　2.3.3反滲透裝置與方法19</p><p>　　2.3.4正滲透試驗裝置及方法21</p><p>　　2.3.5正滲透小型試驗25</p><p&

30、gt;　　2.3.6汲取液溶質回收和水提純26</p><p>　　2.3.7蒸發(fā)結晶試驗27</p><p>　　2.4試驗分析方法、儀器與試劑27</p><p>　　2.4.1監(jiān)測項目27</p><p>　　2.4.2主要試驗儀器28</p><p>　　2.4.3主要試驗試劑及藥品28</p

31、><p>　　第3章 預軟化與預濃縮試驗結果與分析30</p><p>　　3.1藥劑軟化試驗結果與分析30</p><p>　　3.1.1石灰-蘇打法結果與分析30</p><p>　　3.1.2阻垢劑對藥劑軟化法的影響32</p><p>　　3.2離子交換軟化試驗結果與分析32</p><

32、;p>　　3.3反滲透濃縮結果與分析33</p><p>　　3.3.1反滲透試驗濃縮結果與分析33</p><p>　　3.3.2反滲透設計軟件模擬計算34</p><p>　　第4章 正滲透試驗結果與分析39</p><p>　　4.1.正滲透試驗結果與分析39</p><p>　　4.1.1汲取液

33、濃度對水通量、截鹽率與反向鹽通量的影響39</p><p>　　4.1.2溫度對水通量、截鹽率與反向鹽通量的影響42</p><p>　　4.2正滲透小型試驗結果與分析44</p><p>　　4.3汲取液溶質回收和水提純結果與分析47</p><p>　　第5章 濃鹽水蒸發(fā)結晶試驗結果與分析49</p><p&

34、gt;　　第6章 結論與展望52</p><p><b>　　6.1結論52</b></p><p><b>　　6.2展望53</b></p><p><b>　　參考文獻55</b></p><p><b>　　作者簡介60</b></

35、p><p><b>　　論文發(fā)表情況60</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1水資源現(xiàn)狀</b></p><p>　　水資源對我們的生命起著重要的作用,它是生命的源泉,是人類賴以生存和發(fā)展的不可缺少的最重要的物質資源之一。目

36、前，水資源緊缺正在逐漸成為制約我國社會經濟發(fā)展和城市化進程的主要因素之一。2015年8月，世界資源研究所發(fā)布了2040年國家水資源壓力排名，預計中國將從中等水資源壓力國家變?yōu)闃O高水資源壓力國家[1]。近年來，我國工業(yè)規(guī)模不斷擴展，廢水產生量也隨之迅速增大，自然而然地給當前的廢水處理與回收利用帶來了巨大的挑戰(zhàn)。</p><p>　　例如，工業(yè)廢水如果直接被排放，會對周圍的水土環(huán)境帶來嚴重的污染。另外，對廢水進行處理

37、達到合格標準后，若不再循環(huán)利用，就會造成水資源浪費，加劇了資源短缺。而對于高鹽廢水，由于缺乏技術，缺乏經濟可行性與可靠性，所以只能采取大部分稀釋流出方法。但是這種方法不但不能真正地減少污染物的排放量，而且會造成淡水的浪費，尤其是鹽水的排放，必然導致土壤堿化和淡水水礦化。如果可以處理這一部分鹽水在水和鹽的過程中可以分離，這部分鹽可以進行集中處理，這樣就可以實現(xiàn)廢水“零排放”的效果，既避免了水土污染，還能提高經營效率。因此，廢水“零排放”技

38、術已成為企業(yè)和工業(yè)實現(xiàn)水資源可持續(xù)發(fā)展的一種重要措施。</p><p>　　1.2高鹽廢水來源、水質特點及危害</p><p>　　高鹽廢水是企業(yè)生產中生產的相對常見的廢水類別。高鹽廢水是指含有生產企業(yè)生產廢水中含有的無機鹽和生活污水的廢水中無機鹽（有鉀離子，鈣離子，鈉離子，氯離子，硫酸根離子等）的含量大于1％，通常高鹽廢水中也含一些有機物質，如甘油和低碳鏈化合物等。本文主要研究的高鹽廢水

39、是通過熱濃縮處理或膜濃縮處理后上述工業(yè)含鹽廢水產生的濃鹽酸廢水，通過一些濃縮的清洗或反沖洗產生的鹽水設置統(tǒng)稱為高濃度鹽水。大多數(shù)工業(yè)廢水除了含有上述鉀鈉鈣等無機鹽離子外，不同領域的工業(yè)廢水所含的無機鹽離子都有很大差異，甚至有些高鹽廢水還含有一些重金屬元素。由于中國工業(yè)廢水排放量大，重金屬等重金屬濃縮，長期排放工業(yè)廢水對環(huán)境和環(huán)境構成嚴重威脅。</p><p>　　高鹽廢水主要有三個來源，一是一些沿海缺水地區(qū)，利用

40、海水淡化淡水生產生產生產濃縮鹽水的過程;另外在工業(yè)生產過程中直接排放高鹽廢水;此外，在工業(yè)生產廢水進行循環(huán)利用和生成的鹽水。</p><p>　　隨著中國淡水使用量越來越大，淡水資源越來越緊張，尤其是在青島、威海等城市沿海地區(qū)更是稀缺，影響了人民的生活和城市的發(fā)展。為了緩解這種情況，一些沿海地區(qū)開始將海水資源直接用于生活用水和工業(yè)生產。淡水從海水中提取的過程中，鹽水濃度約為50000mg / L?90000mg

41、/ L，即原始海水濃度的2?3倍。高鹽廢水中有兩種無機鹽，一種是來自原始海水的無機鹽，另一種是在海水淡化過程中加入的一些水處理化學物質而產生的無機鹽，例如阻垢劑、發(fā)泡劑或其它試劑。海水淡化高鹽廢水生產有二種方式，一是利用廢物回收利用經濟效益，實現(xiàn)真正的“零排放”;二是直接將高鹽廢水排入污水處理系統(tǒng)，河流，湖泊或海洋。由于中國目前缺乏技術和經濟成本，所以生產上一般選擇第二種處理方式。如果被排入海水，會造成海洋部件的鹽度增加，這將對生物功能

42、和海洋生物的生長狀況產生不利影響，并將影響該城市地區(qū)海洋生物的組分，最終破壞海洋生態(tài)環(huán)境并帶來經濟污染與損失。污水經處理系統(tǒng)污水處理廠處理后，部分灌溉用途一段時間后需要無機鹽的農田礦床，最終導致土壤堿化等危害。若排放到地表水中，增加的無機鹽可能導致水體富營養(yǎng)化。</p><p>　　工業(yè)生產若直接生產高鹽廢水單元，例如在農藥生產和印染生產過程中，由于不完全的化學反應產生了無機鹽副產物而形成高鹽，高COD廢水，氨生

43、產蘇打灰生產將會生產廢水（主要是CaCl2和NaCl）的鹽含量可達15％?20％。</p><p>　　中國一些重點水務行業(yè)，如鋼鐵生產企業(yè)，煉油廠，煤化工企業(yè)，石油化工等都是大排水的工業(yè)行業(yè)。為了節(jié)約能源和減少排放，在生產過程中回收大部分水的需要用于再利用，在再利用過程中也會有一定濃度的鹽水被產生。這部分濃鹽水若不經過處理再排放，會造成很大的環(huán)境污染。處理后不同的工業(yè)廢水將產生高含量的廢水，如鈣，鎂，鉀，鈉，氯

44、離子，碳酸根離子等。這些高鹽廢水若直接被排放，會造成嚴重的環(huán)境污染。例如，排放到地表水中不僅會導致水體富營養(yǎng)化，更會破壞水環(huán)境的生態(tài)平衡，造成魚類死亡等嚴重后果。</p><p>　　1.3高鹽廢水處理現(xiàn)狀及其發(fā)展</p><p>　　到目前為止，鹽海淡化和脫鹽方法已達數(shù)十種，包括熱，膜，離子交換，水合物，溶劑萃取，電化學電離（EDI）和冷凍。 哪種熱法和膜脫鹽技術是大規(guī)模工業(yè)應用的主要技

45、術[2]。 熱過程可分為多級閃蒸（MSF），多效蒸發(fā)（MED）和蒸汽蒸餾（VC）。 上海世紀海水淡化技術主要是無國界醫(yī)生，特別是中東地區(qū)，但后期技術由低溫多效蒸發(fā)和膜技術的巨大挑戰(zhàn)[3]。 以RO技術為代表的淡化淡化海水淡化技術，由于需要提供額外的熱量，大，中，小型鹽水淡化淡化淡化適用于近年來發(fā)展十分迅速。</p><p>　　對于高鹽廢水的零排放處理，直接蒸發(fā)結晶可以達到零排放目的，但是耗資耗能巨大，同時也浪費

46、資源。這時我們采用膜技術將高鹽廢水進一步濃縮成超高鹽廢水，淡水部分可以直接回用，被濃縮超高鹽的廢水再蒸發(fā)結晶達到零排放，這樣極大的減少了能源消耗又合理的利用了一部分水資源。然而，膜技術對于進水的水質又有一定的要求，所以，高鹽廢水必須經過預處理（藥劑軟化、過濾、離子交換等），這樣就有效的減少了膜污染，對膜的使用壽命，出水水質都有提高。所以高鹽廢水零排放關鍵技術可分為三個階段：預處理階段、膜處理階段、最后蒸發(fā)結晶階段。</p>

47、<p><b>　　1.3.1預處理</b></p><p>　　硬度分為總硬度，碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。自然水的硬度主要是Mg2+ 和Ca2 +，因此水的總硬度為Ca2+ 含量和Mg2 +含量的總和。碳酸鹽硬度（也稱臨時硬度），主要化學成分是鈣和碳酸氫鎂。在加熱和沸騰后，鹽會分解成碳酸鹽，硬度降低，因此也稱為臨時硬度。非碳酸鹽硬度（也稱永久硬度）主要是以水中的鈣，氯化鎂，硫酸

48、鹽，硝酸鹽等鹽計算含量。鹽后加熱相同的硬度煮沸后，也被稱為永久硬度。硬度是水質的重要指標，永久性硬度的一般計算，而水的軟化則是主要去除水的永久性硬度，而水分的硬度除去或除去所有的方法，稱之為水軟化。當前，水軟化主要有沉淀軟化法，強化結晶技術，吸附離子交換法及膜技術等幾個方法，如下作簡要介紹。</p><p><b>　　（1）藥劑軟化法</b></p><p>　?。?/p>

49、2）吸附與離子交換法</p><p>　　離子交換法是指將原水通過離子交換樹脂進行過濾,水中的離子會與固定在樹脂上的離子進行交換。普遍的離子交換方法主要有硬水軟化和去離子法。其中硬水軟化是一種為了預先降低水質硬度而在反滲透(R0)處理之前使用的方法。</p><p>　　從上世紀90年代至今,研究成本低、可再生的有機材料逐漸成為了吸附與離子交換研究的重點。特別是利用農業(yè)廢物和生物質(例如藻

50、類)去除金屬離子備受關注。其中O.K. Jiinior等利用乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)對絲光纖維素和甘蔗蜜進行化學改性后進行鈣離子和鎂離子的去除研究,其結果表現(xiàn)出了較好的除硬效果[7]。而N. Fatin-Rouge等從褐藻中提取出來一種無毒多聚糖一藻酸鹽[8],也取得了較好的效果，在實踐中得到了應用。還有很多學者在杏核殼、泥炭等新材料方面也進行了大量的研究。</p><p>　　除了吸附劑之外，通常用于去除

51、硬度的材料還包括離子交換樹脂等。離子交換樹脂是具有與水離子相應官能團的聚合物。 普遍的，常規(guī)的鈉離子交換樹脂會攜帶大量的鈉離子。 當鈣離子和鎂離子含水量高時，離子交換樹脂就可以釋放鈉離子，官能團和鈣離子和鎂離子，使鈣和鎂的含水量降低，從而水的硬度降低。當前,更多研究者側重于混合使用陰陽離子交換樹脂,利用陰離子樹脂去除COD和陽離子樹脂去除硬度來代替混凝與石灰軟化技術,該法合理解決了混凝和石灰軟化技術中存在的污泥量、處理效果等問題,效果更

52、好,但該技術主要作為膜系統(tǒng)的預處理使用。此外,美國Orica Watercare公司最近研發(fā)出一種弱酸、磁性陽離子樹脂,對于硬度去除效果極佳[9]。</p><p><b>　　1.3.2膜技術</b></p><p>　　對于低硬度水的深度處理,現(xiàn)今主要技術有電滲析(ED)、RO/電去離子(EDI)</p><p>　　反向電滲析（EDR）和

53、反向去離子（EDIR）。 電滲析指直流電場作用下離子交換膜在溶液中的作用。 R0 /電去離子（EDI）（也稱為填充床電滲析）軟水技術是指在水處理過程中加入直流電場作用下的鈣離子和鎂離子，該技術連續(xù)生產水， 深度硬化等特點。 目前，該技術在國內已得到廣泛的應用[11]。在ED技術的基礎上，EDR技術解決了陽離子交換膜池的問題。而 EDIR系統(tǒng)由于含有離子交換樹脂，導致系統(tǒng)電阻降低導電性提高，從而可以有效降低功耗。</p>&

54、lt;p>　　微濾(MF)、超濾(UF)、納濾（NF）技術</p><p>　　在實際中，微濾和超濾技術在污水處理中應用范圍廣泛。微濾有膜通量高，操作壓力低等優(yōu)點。但一般微濾膜有缺陷，容易污染，使用壽命低，從而影響其應用范圍。 而新進的MemcorR連續(xù)微濾技術發(fā)現(xiàn)在RO海水淡化廠的預處理應用中有很好的效果，是一種工業(yè)廢水處理優(yōu)良的膜技術。通過連續(xù)微濾技術處理，一些細菌已被去除，使水質更好，并且連續(xù)微濾后工

55、業(yè)廢水可直接使用。微濾和超濾技術有運行壓力低，無相變，能耗低，應用廣，分離效率高，可再利用的有用材料和水分等優(yōu)點，因此在污水處理中被大量應用，可用于紙，紡織，城市污水治理等方面。</p><p>　　超濾是指利用超濾膜微孔蹄機構，在強壓驅動下，截留顆粒間的直徑為0.002-0.1μm和雜質，并去除微生物和大分子等的技術，主要應用于工業(yè)廢水處理，飲用水和高純度水準備微濾還采用微孔膜的機械機構，在壓力驅動下，保留在0

56、.1-1μm顆粒，病毒等之間。超濾主要用于化工，制藥，水處理等領域。而微濾則主要用于水預處理，也可用于醫(yī)藥，化工，電子等領域行業(yè)。超濾和微濾也用于高鹽廢水的處理，但通常只能用作預處理。</p><p>　　超濾是指利用超濾膜微孔蹄機構，在強壓驅動下，截留顆粒間的直徑為0.002-0.1μm和雜質，并去除微生物和大分子等的技術，主要應用于工業(yè)廢水處理，飲用水和高純度水準備微濾還采用微孔膜的機械機構，在壓力驅動下，保

57、留在0.1-1μm顆粒，病毒等之間。超濾主要用于化工，制藥，水處理等領域。而微濾則主要用于水預處理，也可用于醫(yī)藥，化工，電子等領域行業(yè)。超濾和微濾也用于高鹽廢水的處理，但通常只能用作預處理。</p><p>　　納濾技術是20世紀80年代末引進的一種新型分離膜技術。納濾過程的分子量在反滲透和超濾膜之間[12]。推測NF膜可以具有約1nm的孔結構，所以稱為“納濾”[13]。由于納濾膜的孔徑在納米級范圍內，其中一些膜

58、在不同陰離子的Donnan位點有不同的差異，納濾過程的分子量為數(shù)百，而不同的陰離子有顯著的差異。部分或大部分無機鹽能夠通過，優(yōu)點是操作壓力低，能通過較大的量。因其特點，納濾技術在水軟化，有機物脫鹽凈化等方面具有獨特的優(yōu)勢和顯著的節(jié)能效果[14]。</p><p><b>　　（2）反滲透</b></p><p>　　上世紀70年代末開始，我國開始釆用反滲透技術制備去除

59、鹽水,但存在膜的質量和脫鹽效率較低等問題,所以一直沒有得到廣泛的推廣應用。而近年來，隨著反滲透技術的迅速發(fā)展,廢水經處理后,能夠達到去除水中99%的鹽分和99.5%的鈣、鎂成分的效果[15]。反滲透脫鹽裝置主要應用在電力、輕工、化工和城市用水等領域；而反滲透技術在工業(yè)化大規(guī)模的應用也證明了其對有機物廢水的處理有很好的效果[16]。</p><p>　　1953年，美國弗羅里達大學的C.E.REID教授首先發(fā)現(xiàn)醋酸

60、纖維具有很好的半透性，標志了反滲透技術作為新型的膜分離技術的開始。同年, 在C.E.REID的建議下，反滲透研究被列為美國國家計劃[17]。中國于1965年開始研究反滲透技術,之后的2-4年國家海洋局和國家科委組織海水淡化研究，為醋酸纖維不對稱膜的開發(fā)打下了良好基礎。在20世紀70年代開始了中空纖維和卷式反滲透元件的研究,并于80年代實現(xiàn)了初步工業(yè)化。通過國家“七五”、“八五”等階段的科技攻關,中國的反滲透技術從實驗室研究開始走向工業(yè)規(guī)

61、模的應用,其中重點應用是在海水淡化和廢水利用等領域。成功建立了國產反滲透裝置在電子工業(yè)超純水、海島地下苦咸水、醫(yī)藥用純水以及小型海水去鹽淡化等示范工程[18-19]。</p><p>　　現(xiàn)今，反滲透技術已經成為海水脫鹽和咸水淡化最經濟的技術，也是超純水純水設備的首選技術。另外，反滲透技術在各種材料的分離，鍋爐水的軟化，凈化和濃縮，廢物回收以及病毒和細菌控制分離等方面發(fā)揮了重要作用。</p><

62、;p>　　目前，反滲透作為一種較為成熟的技術，在處理高鹽廢水問題上起著不可替代的作用，并且隨著國內生產技術膜的成熟，其成本也逐漸降低。反滲透處理高鹽廢水雖然不是一件新鮮事，但通過反滲透處理的高鹽廢水，電導率大于25000us/cm，膜通量也迅速衰減，膜莢現(xiàn)象更加嚴重。但是如果通過反滲透工藝加入優(yōu)質結晶技術，這樣就可以延長薄膜部件的使用壽命，增加反滲透處理量，而且還要處理更多的高鹽廢水，不然這部分廢水會造成二次污染。</p&g

63、t;<p>　?。?）正滲透（FO）</p><p>　　作為一種新興的膜分離技術，正滲透（Forward osmosis，F(xiàn)O）擁有巨大的應用發(fā)展前景。在正滲透中，主要以 FO 膜兩側的汲取液和原料液之間的滲透壓差作為分離的驅動力，使水從原料液（即較低滲透壓）一側自發(fā)地傳遞到汲取液（即較高滲透壓）。與傳統(tǒng)的以壓力驅動的膜分離技術，比如微濾、超濾、納濾與反滲透等不同，正滲透由于其運行的原理不同，故

64、而有著獨特的優(yōu)勢，例如施加較低或不施加壓力，可降低能耗，降低運行成本[20]；其次，正滲透的分離能力更強，對污染物有著較高的截留率[21-23]；再次，正滲透污染幾乎為可逆污染，因而有較高的清洗效率 [24,25]；而且正滲透的膜裝置組成簡單，容易操作。</p><p>　　理想的正滲透膜應需具備截留率高、水通量高、親水性好的功能層，厚度薄、孔隙率高、曲折因子低、機械強度高的支撐層，同時還需具備耐腐蝕能力較強和應

65、用范圍較廣等特征．最早研究中使用的正滲透膜主要是反滲透膜和改性的納濾膜[26-28]。隨著研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)由于反滲透膜具有較厚的多孔支撐層，其內濃差極化較大，導致水通量降低較快。為此，國內外眾多研究機構相繼開展了正滲透膜的研發(fā)工作。美國HTI公司是世界上較早從事正滲透膜研發(fā)的公司，其商品化的FO 膜極具代表性，在正滲透膜市場中占據絕對優(yōu)勢。</p><p>　　在正滲透膜研制過程中，特別是利用諸如醋酸纖維素為

66、材料制備對稱膜或利用同一材料合成非對稱膜時，采用的主要制備方法是相轉換法，包括浸沉凝膠法、蒸氣相凝膠法、熱凝膠法、控制凝膠法和溶劑蒸發(fā)凝膠法，但通常相轉化法制成的膜分離層較厚。</p><p>　　美國HTI 公司在早期的正滲透膜研究中，采用的膜材料主要是二醋酸纖維素(醋酸含量小于55%)。然而研究發(fā)現(xiàn)二醋酸纖維素不夠穩(wěn)定，長期浸沒在水中時易發(fā)生水解。之后，三醋酸纖維素( 醋酸含量大于55%) 逐漸替代了二醋酸纖

67、維素。三醋酸纖維素正滲透膜(CTA) 以親水性較好的三乙酸纖維素或三乙酸纖維素與其衍生物的混合物作為致密皮層和多孔支撐層，以聚酯網絲為骨架嵌入支撐層中來提供主要的承載強度。 聚酯網嵌入支撐層的方式大大縮小了膜的厚度，膜整體厚度僅約為50μm 左右，較薄的膜支撐層使溶質通過多孔支撐層的傳質阻力減小，從而大大減小了正滲透膜的內濃差極化。</p><p>　　隨著研究的深入，出現(xiàn)了第三代新生膜—復合膜。復合膜通常是利用

68、層層組裝法在多孔支撐層的上面利用不同的材料構成致密的活性層。復合膜可以通過對活性層材料的優(yōu)選使其具有較高的分離能力，其合成方法包括: 界面聚合法、原位聚合、溶液涂敷法和等離子體聚合法，其中界面聚合法和原位聚合為主要采用方法。</p><p>　　HTI公司開發(fā)了一種TFC 膜合成方法，該方法通過非溶劑致相分離法將聚砜支撐層附于聚酯纖維上以提供主要的強度支撐，以聚酰胺為材料，利用界面聚合法合成膜活性層。盡管聚酰胺材

69、料活性層膜污染大于醋酸纖維素活性層膜污染，且膜厚度約為115μm，大于CTA膜，但其結構參數(shù)卻與CTA膜相近，表明其有較高的孔隙率和較低的曲折度，其水通量約為CTA 膜的2～3 倍，且與CTA 的適用pH范圍(3～8)相比，TFC 正滲透膜的適用范圍更廣( pH 2～12)[26] 。這種合成方法是目前TFC正滲透膜制備的主要方法，國內外多數(shù)研究者在TFC 正滲透膜的研發(fā)中參考了這種方法。Ｒen 和McCutcheon 等[27]對HT

70、I公司的TFC 膜進行了研究，結果發(fā)現(xiàn)，當滲透膜活性層朝向原料液時，以1 mol/L的氯化鈉為汲取液，純水為原料液，水通量可達22.9L/(m2·h)，鹽通量為6.4 g/(m2·h)．Yang等[28]研發(fā)了一種中空纖維型正滲透膜，在23℃時，利用5 mol/L 的氯化鎂作為汲取液，純水為原料液，水通量可達33.8 L/(m2·h)，鹽通量小于1g/(m2·h) ．Wang 等[29]</

71、p><p>　　近年來，正滲透膜的制造方法在不斷增加，制造水平有了較大的提高，并已開發(fā)出包括平板型、中空纖維型和螺旋管式等多種型式的膜，但是正滲透膜的研制仍在水通量、截鹽率、抗污染能力、性價比等幾個因素中尋求折衷點，難以做到面面俱到，需要進一步從新型膜材料、膜改性、膜合成方法等多個方面開展進一步的深入研究。 Ma 和Tang 等[31]首次將合成的沸石－聚酰胺納米復合材料滲透膜應用在正滲透當中，發(fā)現(xiàn)加入沸石后正滲透膜

72、的水通量最大可提高50%，但截鹽率有所降低。Nguyen 和Zou 等[32]利用納米銀和納米二氧化鈦對正滲透膜表面進行修飾，結果發(fā)現(xiàn)改性后的正滲透膜具有良好的抑菌功能，細菌去除率是原膜細菌去除率的11 倍。同時，膜污染清洗后，改性膜的通量可恢復至初始通量的67%～72%，高于未修飾膜可恢復的初始通量33% ，表明改性膜防污能力增強。Lv 和Ma 等[33]利用聚乙二醇衍生物對FO膜表面進行原位化學改性，盡管水通量比原膜低，但原子力顯微

73、鏡的分析結果顯示，改性膜與有機污染物間的粘附力較原膜減小，表明改性膜對有機物的抗污染能力增強。鐘溢健和王秀蘅等[34]利用聚乙烯醇修飾準對稱結構無機薄膜，修</p><p>　　正滲透作為擁有巨大潛力的膜分離技術，在各國例如美國、英國、韓國、以色列、丹麥、和新加坡等都有大量的相關研究，并且取得了優(yōu)異的成績。除HTI 公司外，目前，國際上對正滲透膜進行商業(yè)推廣的公司還主要有美國Oasys 公司、丹麥Aquapori

74、n 公司、美國Porifera 公司和英國Modern Water 公司。另外，國內外許多高校、研究機構，如耶魯大學、南洋理工大學、新加坡國立大學、中國海洋大學、中科院上海高等研究院等在正滲透膜制備與研究領域也做出了突出貢獻。</p><p>　　在眾多領域內，正滲透近幾十年來均有著廣泛的應用，特別的，在一些重要領域如海水淡化[35]、水處理[36]，食品及藥品加工[37]和利用滲透發(fā)電[38]等方面表現(xiàn)出良好的

75、應用前景，是目前世界膜分離領域研究的熱點之一。 </p><p><b>　?、俸Ｋ?lt;/b></p><p>　　早在二十世紀六，七十年代，專家就提出采用正滲透法進行脫鹽，但尋求適當?shù)奶崛『驼凉B透膜的研發(fā)問題。所以海水淡化的技術并沒有得到很好的實施。近年來，滲透技術一直是能源與環(huán)境危機的一個階段，近幾年水資源嚴重短缺和美國HTI生產的商業(yè)正滲透膜在海水淡化中得到廣

76、泛應用。積極滲透技術水的脫鹽已成為科學家關注的焦點和研究熱點。一般滲透脫鹽方法基本上由稀釋提取物和從提取物中回收淡水。根據提取物淡水回收率的差異，陽性滲透脫鹽工藝分為兩類：一類是利用可溶性鹽作為液體溶質的提取，再通過再濃縮等分離技術回收淡水;另一種被加熱稀釋提取物將溶解的溶質提取到揮發(fā)性氣體中以獲得淡水，并且氣體溶質可以再循環(huán)。研究人員以相對簡單的方式對含鹽提取物中的淡水進行了大量的研究，Khaydarov等人建議使用太陽能可以提取稀釋

77、的液體進行濃縮，從而可以實現(xiàn)提取物和淡水的回收。 Tan和Ng使用正和納濾過的海水淡化成功地將提取物再次濃縮并再循環(huán)淡水。 Zhao et al。建議使用二價鹽作為提取物，當?shù)乃|較高時，可以獲得使用正滲透和納濾合并脫鹽的方法。凱斯等將滲透技術和反滲透技術相結合，從海水中獲得高水得到飲用水。當滲透技術與</p><p><b>　?、谒幚?lt;/b></p><p>

78、;　　隨著過程的深入滲透，低能耗，低污染的綠色薄膜技術已逐漸應用于污水處理和水凈化等領域。早在二十世紀70年代，就有研究將技術滲透到工業(yè)廢水應用中。研究人員使用模擬海水作為濃縮含銅和鉻的廢水的驅動解決方案，但半透膜使用市售的纖維素RO膜。由于RO膜的性能不佳，下一次試驗失敗了。 Osmotek于1998年在美國俄亥俄州科瓦利斯的棺木垃圾填埋場建立了濃縮垃圾滲濾液的滲透試驗設施，水回收率為91.9％。積極滲透技術也可用于消化污泥，濃縮污泥

79、可用于農業(yè)施肥。此外，預滲透技術也被用作RO的預處理。它還用于空間站的廢水回收系統(tǒng)，將可食用驅動液（如糖溶液或飲料）裝入由FO膜制成的密封袋中，使水袋在行進或緊急救援情況下，但缺水清水，水袋浸在水溶液中，可以將驅動液稀釋到緊急狀態(tài)。這是美國HTI采用FO技術開發(fā)的新型水設備。</p><p><b>　?、凼称泛退幤沸袠I(yè)</b></p><p>　　雖然滲透處理在食品

80、工業(yè)中的應用越來越普遍，但正面滲透技術在飲料和液體食品濃縮處理中的應用仍處于初步探索階段。正面滲透技術可以應用于食品工業(yè)，因為它在低溫和低壓操作條件下可以實現(xiàn)，這非常有利于保存食品和營養(yǎng)價值的保存;而且原料在溶質中的滲透率非常高，而膜污染趨勢非常低，能耗低。波普等管狀扁平醋酸纖維素反滲透膜作為陽性滲透膜，用飽和氯化鈉作為平行液，利用正滲透技術對果汁濃縮，結果表明在一定時間內可以濃縮果汁，但也有一些缺點，如膜通量不高，濃縮液中的汁液有部分

81、氯化鈉增殖。赫朗在橙汁和咖啡中浸潤濃縮濃度為50％-85％的糖溶液作為平皿，實驗表明該方法可以取得較好的實驗結果?；贖erron的實驗方法，Petrotos等使用NaCl，CaCl2，葡萄糖，蔗糖，Ca（NO）2和PEG400作為驅動溶液和聚氨酯復合膜，探討濃縮番茄汁FO過程的最佳運行條件。驅動液的粘度是影響FO過程水通量的主要因素。薄膜越薄，驅動液體的粘度越小，水通量就越高。雖然在處理食品應用方面，正面滲透技術與傳統(tǒng)濃縮技術相比具有

82、很多優(yōu)點，但仍然存在一些緊迫的問題，如制備高性能正滲透膜和低反向擴散提取物。</p><p>　　正面滲透技術在制藥行業(yè)的應用主要集中在藥品濃縮和藥物釋放控制上。在一些特殊情況下，特別是對于一些慢性疾病，口服處方藥需要靶向給藥，要求藥物在體內緩慢釋放，劑量要求非常準確。 FO膜孔徑小，通常納米級，擴散作用是其通道中的材料通過主要機制，因此可以控制膜孔徑改變材料擴散速率，這可以適當延長藥物釋放時間，然后將藥物定量輸

83、送到指定的人體?？刂扑幬镝尫畔到y(tǒng)的原理是以滲透壓作為自發(fā)釋放有效藥物的動力。滲透泵系統(tǒng)是利用正滲透以實現(xiàn)藥物在體內持續(xù)和準確釋放以控制藥物釋放的常見系統(tǒng)。在滲透泵系統(tǒng)中，體液的滲透壓小于提取物的滲透壓，產生一定的滲透壓差，將促使體液通過半透膜進入提取液，活塞將被稀釋稀釋引起的體積藥物從出口釋放，所用藥物在體系條件下在正常體溫中應保持一定的持久穩(wěn)定性，藥物釋放時間一般可延長到3個月甚至1年。目前，研究人員已經研制出了一種玫瑰 - 尼爾森，

84、元素，Higuchi-Theeuwes，Higuchi-Leeper等滲透泵。</p><p><b>　?、軌毫ρ舆t滲透發(fā)電</b></p><p>　　隨著能源的快速消耗和資源短缺等問題的日益嚴重，尋求可再生資源越來越多的人關心社會問題。如何從自然豐富的資源生產和生產可再生綠色能源已成為科學家研究的熱點，因此有可能用電來延緩海水中的能量滲透發(fā)電受到重視，讓人們看到

85、重用資源的希望。壓力延遲滲透（也稱為真空滲透性）是使用滲透壓來進行滲透過程。沿著半滲透膜的非加壓側的淡水不斷流過由水驅動的滲透壓通過膜到加壓側的膜側，并通過海水的側面，將稀釋的水通過海水變成兩股，A下游驅動渦輪機下游發(fā)電，而另一方則是交換水壓的后續(xù)交換壓力。發(fā)電廠減壓可以建在地下或地下50?150m，其優(yōu)點是可以實現(xiàn)二氧化碳等溫室氣體排放，對周邊環(huán)境的影響;施工面積可能很小，基礎設施成本較低;穩(wěn)定，操作簡單靈活。近年來，歐洲大力支持挪威

86、，德意志銀行，葡萄牙和芬蘭等國家的研究團隊，致力于延遲發(fā)電的研究。相信壓力延遲滲透技術將隨著能源危機和水資源日益嚴重的急劇發(fā)展和成熟而發(fā)生。</p><p>　　1.3.3最終蒸發(fā)技術</p><p>　　海水淡化濃鹽水含量具有特殊性，所以濃鹽水的排放存在著危害環(huán)境的嚴重問題。因此，濃鹽水的濃縮技術聚焦了很大的關注。現(xiàn)今研究最多的是濃鹽水的濃縮技術，主要目的是進一步濃縮濃鹽水，甚至達到結晶

87、程度，而其副產品供給鹽化工廠，從而達到零排放的目的(零排放就是進一步濃縮與結晶濃鹽水，使回收率達到80% 以上，使?jié)恹}水盡量變?yōu)楦苫虬敫傻墓腆w，以便后續(xù)的再利用與運輸)，進而避免對環(huán)境的污染并提高經濟收入。</p><p><b>　?。?）自然蒸發(fā)</b></p><p>　　自然蒸發(fā)是依靠太陽能在自然條件下蒸發(fā)的高鹽水，使之在飽和后飽和后結晶成鹽，蒸發(fā)結構稱為蒸發(fā)

88、池。作為太陽能的熱源，所以天氣干燥，干燥氣候晴朗，加工成本低，操作維護簡單，使用壽命長，沖擊載荷好等優(yōu)點。在我國，大唐科奇，大唐福新，國電赤峰“3052”工程，新疆清華等主要廠房配套建設了蒸發(fā)池項目的廢水濃度[45]。一些中東海水淡化廠也利用蒸發(fā)池處理濃縮水。在蒸發(fā)池研究領域，國內外關于鹽水性質和處理方法，蒸發(fā)速率，蒸發(fā)效率和濃縮濃度等關鍵問題的相關學者相對集中研究。蒸發(fā)池是開放系統(tǒng)，原水中揮發(fā)成分直接放入空氣中容易引起空氣污染;同時應

89、防止?jié)B透和防溢出處理措施，防止地下水和土壤污染[46];蒸發(fā)池一般占地面積大，造成土地資源浪費;除了蒸發(fā)過程難以回收淡水，這些是蒸發(fā)池中高鹽水濃度需要解決的。因此，蒸發(fā)池技術具有簡單易行的優(yōu)點，但在當今環(huán)保意識日益提高的地區(qū)有明顯的地域限制，其可能的環(huán)境風險限制了進一步的應用。</p><p><b>　　（2）噴霧蒸發(fā)</b></p><p>　　采用蒸發(fā)方法處理濃

90、鹽水與海水淡化的原理及設備基本一致，不同之處在于海水淡化最終的收集物是水蒸氣冷凝之后的淡水，而處理濃鹽水的目的是獲得濃鹽水結晶。其原理是使?jié)恹}水霧化，并在熱空氣中迅速地蒸發(fā)，所產生的水蒸氣能夠再被冷凝成淡水予以回收［47］。因為其濃縮倍數(shù)很高，近年來的研究趨勢是將噴霧技術與其他技術耦合起來，用于共同處理濃鹽水。</p><p>　　然而，噴霧蒸發(fā)淡化技術處理濃鹽水尚處于研究階段。噴霧蒸發(fā)在海水淡化中可用于處理熱法

91、和膜法技術產生的濃鹽水，從而提高海水淡化的產水量。但是噴霧蒸發(fā)淡化技術具有靈活分散、維護簡單的特點，且成本和操作費用較低。隨著噴霧蒸發(fā)技術不斷地發(fā)展，人們在這個基礎上提出了利用高溫常壓太陽能熱能來進行蒸發(fā)噴霧高濃度鹽水使之濃縮的技術，因其是以太陽能為能量，故消耗的能量有望是常規(guī)技術的40%甚至更低，并且溶液濃度也越高，越能體現(xiàn)其免結垢考慮和實現(xiàn)液體零排放的目標，而且因為蒸發(fā)過程不存在固定的實體傳熱面，所以完全不怕鈣、鎂離子等形成的無機難

92、溶鹽。因此，高溫常壓太陽能蒸發(fā)噴霧高濃度鹽水技術在特定的淡化環(huán)境中將大有用武之地，具有顯著的發(fā)展趨勢。</p><p><b>　　（3）熱法</b></p><p>　　熱法零排放技術的基礎是熱法鹽水脫鹽淡化系統(tǒng)，多效蒸發(fā)已作為當今主流的鹽水脫鹽淡化三大技術[53]，因為其能耗較低，以此技術為基礎發(fā)展起來的多效蒸發(fā)-蒸發(fā)結晶技術也越發(fā)成熟。Zarzo等[54]報道了

93、始于蒸發(fā)結晶的零排放系統(tǒng)，即利用蒸發(fā)的蒸汽來加熱進入蒸發(fā)器的水，這種技術能源效率比傳統(tǒng)蒸發(fā)結晶系統(tǒng)高。Guo等開發(fā)研究零排放系統(tǒng)，主要包括預處理、熱處理系統(tǒng)及蒸發(fā)結晶系統(tǒng)。Turek[55]研究ED-MSF-結晶海水淡化系統(tǒng)，ED系統(tǒng)的水回收率為66.4%。</p><p>　?。?）風能輔助強力蒸發(fā)</p><p>　　現(xiàn)今，風能的應用可基本分為兩種：第一種是風力發(fā)電，即將風能轉換成電能

94、，用來驅動電力裝置；第二種是直接利用風能作為機械裝置的驅動力。Pesrtana等[56]開發(fā)研究了風電直接驅動反滲透海水淡化的系統(tǒng)，其裝置可以運行超過7000小時，回收率設定40%～43%。但是由于風力發(fā)電容易受到自然因素影響，穩(wěn)定性不高，雖然儲存再利用可以使得用電裝置運行基本平穩(wěn)，但轉換儲存過程中會損耗較多的能量。故而Park 等設計研究了一種擁有超級電容器的風電儲能海水淡化工藝，極大地提高了風電能利用率和穩(wěn)定性[57]。例如陳暉等設

95、計了一種新型風能和太陽能聯(lián)合海水淡化裝置[58]。利用垂直軸風力機來驅動攪拌加熱器，將風能直接轉化成熱能，從而提高海水蒸發(fā)室的溫度，提升蒸發(fā)速度。</p><p>　　目前，風能在海水淡化等等工藝中的實際應用，主要還是通過風力發(fā)電。例如，煙臺萬華工業(yè)園綜合利用海水工業(yè)中，是以風力發(fā)電系統(tǒng)獲得的電能，用來驅動反滲透海水淡化工藝[59]。而大豐1萬m³/d非并網風力發(fā)電淡化海水示范項目，則是將風力發(fā)電、海水

96、淡化以及瓶裝飲用水生產融為一體。這個工程采用了1臺 25MW 的風力發(fā)電機組，其每年至少可發(fā)電達 525萬KWh[60]。</p><p><b>　?。?）太陽池</b></p><p>　　飽和溶液的濃度，然后用這些溶液再去灌注一個新的太陽池，還提供了零排放海水淡化和多級閃蒸海水淡化和設備的測試結果，并給出用于參考了ElPaso太陽池16年的操作經驗。</p

97、><p>　　SAL-PROC技術[63]是一種將太陽池底層高鹽度濃水等，通過多效蒸發(fā)和濃鹽廢水脫硫反應、冷卻、結晶、洗滌和脫水等過程提取出各種鹽類礦物質、泥漿以及液體化合物，實現(xiàn)過程的零排放技術。Farahbod等[64]研究設計了以太陽池作為中間技術來濃縮鹽水進行零排放的工藝并且對成本進行了分析，首先將濃鹽水進入太陽池進行濃縮，達到一定濃度后再進入到結晶池，實驗表明，當產量達到16.4kg/(㎡·d)時

98、，能夠節(jié)能7.78kWh。</p><p>　　本課題分析比較各高鹽廢水零排放工藝，分別在3個階段選取石灰純堿和離子交換軟化、反滲透與正滲透膜處理、最后蒸發(fā)結晶工藝來對高鹽廢水進行零排放處理。對系統(tǒng)中各個工藝進行分析研究，確定最佳參數(shù)，使系統(tǒng)達到最優(yōu)配置。</p><p>　　1.4課題研究目的、內容及技術路線</p><p>　　1.4.1本課題研究目的及意義&l

99、t;/p><p>　　本課題立足于我國現(xiàn)代工業(yè)水處理現(xiàn)狀，調研分析高鹽廢水水質特征，對高鹽廢水零排放技術進行開發(fā)研究。課題通過理論分析，結合工程實踐，在傳統(tǒng)的高鹽廢水處理技術基礎上充分吸收國內外先進技術，對一套完整的廢水處理工藝進行研究。主要工藝包括：藥劑軟化、弱酸樹脂離子交換軟化、反滲透濃縮、正滲透及蒸發(fā)結晶，對各工藝主要影響因素進行試驗研究，確定相關技術開發(fā)應用研究的主要參數(shù)。該研究有助于工業(yè)水的循環(huán)利用，在石油

100、、化工、煤炭、電力、鋼鐵等工業(yè)高鹽廢水處理領域有廣闊的應用前景。</p><p>　　1.4.2本課題的主要研究內容</p><p>　　研究的主要內容是用于處理各行業(yè)高鹽廢水，用于循環(huán)水回用，達到零排放目的，確定主要工藝運行參數(shù)及投藥量參數(shù)。</p><p><b>　　藥劑軟化</b></p><p>　　確定藥劑軟

101、化中石灰與碳酸鈉的最佳投加量。</p><p>　　弱酸樹脂離子交換軟化 </p><p>　　在正常運行情況下，控制濾速，對出水水質進行實時監(jiān)測，分析離子交換樹脂失效過程，確定樹脂的吸附容量。</p><p><b>　　反滲透</b></

102、p><p>　　在正常運行情況下，對裝置的進水壓力、高壓泵出水壓力、濃水壓力、淡水流量、濃水流量進行觀察，監(jiān)測出水淡水濃度及濃水濃度，計算截鹽率及膜通量，以確定最佳運行參數(shù)。</p><p>　　利用海德能膜系統(tǒng)設計軟件IMSDesign2010模擬計算高濃度鹽水，探究反滲透膜對高濃度鹽水的濃縮情況。</p><p><b>　　正滲透</b>&l

103、t;/p><p>　　探究在不同汲取液濃度及不同溫度下，正滲透膜的性能（包括水通量，截鹽率及反向鹽通量）。在正滲透試驗的基礎上做了小型試驗，對世韓的正滲透對原料液的濃縮程度及膜的水通量做了探究。</p><p>　　汲取液溶質回收及水提純</p><p>　　利用柱蒸餾法、吹托蒸餾法及減壓蒸餾法進行試驗研究，并對三種試驗方法結果進行比較分析。</p>&l

104、t;p><b>　　蒸發(fā)結晶系統(tǒng)</b></p><p>　　分析確定濃鹽水蒸發(fā)結晶工序的操作溫度和濃縮倍數(shù)。</p><p><b>　　1.4.3技術路線</b></p><p>　　圖 1-1 技術路線圖</p><p>　　Figure1-1 Technology roadmap<