高盐度难降解有机废水处理技术的研究与应用进展

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高盐废水处理技术研究新进展

高盐废水处理技术研究新进展

三、最新进展
近年来,高盐废水处理技术取得了显著的进展。在反渗透技术方面,研究者 们通过优化膜组件和操作参数,提高了脱盐率和膜通量,降低了能耗。此外,反 渗透技术结合其他处理方法,如高级氧化和生物处理,可以有效去除废水中的有 机物和重金属等污染物。
离子交换技术以其高效、节能和环保的优势在高盐废水处理中得到了广泛应 用。研究者在离子交换剂的研发方面取得了重要突破,新型离子交换剂的吸附容 量和交换速率大幅提升。此外,通过优化工艺参数和设计,提高了离子交换设备 的处理能力和效率。
二、定义
高盐废水处理技术是指通过一系列物理、化学和生物手段,将废水中的盐分 降到国家标准以下的过程。高盐废水的处理过程包括预处理、脱盐、深度处理和 回用等多个步骤,其中脱盐是整个处理过程的关键。脱盐技术主要有电渗析、反 渗透、离子交换和膜蒸馏等,这些技术均需要消耗大量的能源,因此降低能耗也 成为高盐废水处理技术的研究重点。
2、智能化和自动化:通过引入智能仪表和自动化控制技术,可以实现对高 盐废水处理过程的实时监测和控制,提高设备的运行效率和稳定性。
3、资源化和能源化:在处理高盐废水的过程中,应尽可能地实现资源的回 收和能源的利用。例如,可以尝试将废水中的有用物质提取出来,作为肥料或化 工原料;或者将废水转化为热能或电能,实现能源的循环利用。
高盐废水处理技术研究新进展
Hale Waihona Puke 01 一、引入目录
02 二、定义
03 三、最新进展
04 四、关键技术
05 五、未来展望
一、引入
随着全球工业化的快速发展,每天产生了大量的工业废水,其中高盐废水对 环境和人类健康造成了极大的威胁。高盐废水是指废水中的盐分含量高于一定标 准,如果直接排放到环境中,会对植物、动物和微生物产生严重的危害。因此, 高盐废水处理技术的研究和应用成为了当今环境保护领域的热点。

难降解有机废水处理技术研究进展

难降解有机废水处理技术研究进展

好氧生物处理是在ห้องสมุดไป่ตู้氧条件下,利用好氧微生物的作用降解废水中的有机物, 厌氧生物处理则是在无氧条件下,利用厌氧微生物的作用将废水中的有机物转化 为甲烷和二氧化碳等无机物。
化学法主要包括高级氧化、电化学氧化、光化学氧化等。高级氧化是通过产 生具有强氧化性的自由基来氧化废水中的有机物,电化学氧化是通过电解废水产 生具有氧化性的自由基来氧化废水中的有机物,光化学氧化则是通过光敏剂在光 照条件下产生具有氧化性的自由基来氧化废水中的有机物。
1、活性污泥法:活性污泥法利用微生物絮体(活性污泥)吸附和分解废水 中的有机物。该方法操作简单,适用于各种废水,但处理周期较长。
2、生物膜法:生物膜法利用附着在固体表面上的微生物膜降解废水中的有 机物。生物膜具有较高的比表面积,能高效降解有机物。这种方法处理效果好, 但运行成本较高。
3、厌氧生物处理:厌氧生物处理是在无氧条件下利用厌氧微生物将废水中 的有机物转化为甲烷和二氧化碳。该方法适用于高浓度有机废水的处理,但出水 水质较差。
2、光催化氧化:光催化氧化利用光能激发催化剂,产生羟基自由基 (·OH),进而氧化废水中的有机物。常用的光催化剂有TiO2、ZnO等。
3、电化学氧化:电化学氧化是将废水作为电解质,通过电解产生羟基自由 基(·OH)。此方法在较低的温度和压力下能有效地氧化废水中的有机物。
三、生物处理技术
生物处理技术是一种低成本、环境友好的废水处理方法。其原理是通过微生 物的代谢作用将废水中的有机物转化为无机物。该技术包括活性污泥法、生物膜 法、厌氧生物处理等。
四、展望
虽然Fenton氧化在处理难降解有机废水方面取得了一定的进展,但仍存在一 些问题需要解决。例如,H2O2的投加量较大、运行成本较高、产生的铁泥难以处 理等。因此,未来的研究需要进一步优化反应条件和反应装置,探索低成本、高 效率的Fenton氧化技术,同时加强与其他技术的联合使用,提高废水处理的深度 和广度。

高盐度、难降解工业废水的处理工程技术

高盐度、难降解工业废水的处理工程技术

蚀性微生物对其他有机物的腐蚀和利用速率,这种腐蚀性的发展进行很快,严重影响了具体的某个环境因素,一旦这些腐蚀性微生物的分解和利用速率进行得比较慢时,就会导致了时间上的流失,不能够确保答案的准确和有效性,在在实际污水处理项目中很难做到。

因此,一般也会认为这种类型的污水处理技术可以实现的可生化性并不高。

大大降低了生化处理的精度和准确率,选取合适的技术手段去进行处理,对有机大量高温负载等重大工艺参数也具有重要意义。

2.1 好氧呼吸参量法好的有氧空气呼吸系统参数流量测试法的主要实质应用意义之一就是我们充分利用上面的两种方法,通过自动测量和对测试结果数据进行分析记录,完成了测量结果。

通过测定和进行记录,完成结果以后。

等待在水的质量指标的变化和代谢过程中,氧气和二氧化碳含量的变化来确定一些有机污染物,通过这种可生化的代谢方法,来确定其可生化性。

这种方法在通常比较使用,然后根据水的指标进行整理并修改,从而达到目的。

通过这种代谢的方法,来进行可生化性。

这种方法在通常比较使用,然后根据水的指标进行整理并修改,从而达到目的。

2.2 微生物生理指标法当微生物和废水发生接触后,两者之间会进行一种贯通融合,其中废水中的一些有机物就作为新陈代谢的一种能源,通过观测微生物的新陈代谢过程,其主要生化指标一般都会以显示准确,生理和化学指标的改变而呈现出形态,从而判定这种类型废水在环境中的可生化性[2]。

2.3 脱氢酶活性指标法微生物是在各种酶的参与下对各种有机物进行氧化和分1 高盐度工业废水及其处理1.1 高盐度工业废水的概念高盐度的工业废水是指含盐分质量分数大于1%的废水,主要是在人们对天然气、石油进行的采集、加工过程中所产生的。

高含盐率有机废水中的各种有机物按照其生产工艺过程的不同,所含有机物在各个环节中的品种及其化学特性差异很大,比如:含盐度高,渗透压高等,其中盐析可以影响到脱氢酶活量降低,使得提取工作变得更加准确。

而氯离子过高则会影响到人类的身体健康。

高盐度废水的生物处理研究

高盐度废水的生物处理研究

高盐度废水的生物处理研究高盐度废水的生物处理是一种将高盐废水通过生物处理方法降解和去除其中有机物污染物的过程。

高盐度废水通常包含有机物、无机盐和微生物等成分,对环境造成严重的污染。

本文将综述高盐度废水的生物处理研究进展和应用现状,并探讨其存在的问题和解决方法。

高盐度废水的生物处理技术主要有生物膜法、厌氧处理法和好氧处理法等。

生物膜法是指将高盐度废水通过固定生物膜或悬浮生物膜降解有机物的过程。

生物膜法具有较高的降解效率和较短的处理时间,但其对高盐度废水的适应性较差。

厌氧处理法是指将高盐度废水通过厌氧菌降解有机物的过程。

厌氧处理法具有能耗低、废水产生量少的优点,但其对高盐度废水的处理效果较差。

好氧处理法是指将高盐度废水通过好氧菌降解有机物的过程。

好氧处理法具有较高的稳定性和较好的处理效果,但其对高盐度废水的耐受性较差。

高盐度废水的生物处理研究主要集中在以下几个方面。

研究者通过优化菌群结构、调节环境条件和改进处理工艺等方法,提高了高盐度废水的降解效率。

研究者通过分离和筛选具有耐盐性的菌种,改进了高盐度废水的生物处理技术。

研究者通过构建高盐度废水的生物处理系统,实现了对废水的稳定处理和循环利用。

研究者通过基因工程技术和生物技术手段,改良了高盐度废水的生物处理方法。

高盐度废水的生物处理存在一些问题。

高盐度废水中的无机盐和有机物会对微生物的生长和降解产生抑制作用,降低了生物处理的效果。

高盐度废水的处理过程中会产生大量的气体和沉淀物,对于处理系统的设计和运行带来了挑战。

高盐度废水的处理成本较高,限制了其在实际应用中的推广和应用。

高盐度废水的生物处理方法对盐度的耐受范围较窄,难以应对不同盐度的废水。

针对高盐度废水的生物处理问题,可以采取以下几种解决方法。

可以通过调节废水的盐度和pH值,改善微生物的生长环境,提高其降解的效率。

可以通过调节反应器的压力和温度,提高高盐度废水的处理效果。

可以通过引进适应高盐度环境的菌种,改良高盐度废水的生物处理技术。

高盐废水处理现状及研究进展

高盐废水处理现状及研究进展

高盐废水处理现状及研究进展摘要:目前,中国水资源总量位居世界第6位,但人均拥有量仅约为世界人均水平的1/4,居世界第109位。

中国已被列入世界人均水资源13个贫水国家之一,近一半省(区、市)人均水资源量低于世界严重缺水线标准;且中国的水污染状况已达到警戒线。

随着工业规模的不断扩展,工业水污染排放量不断增加,排放种类也日新月异,这都给污水处理技术带来了空前的挑战,需要针对各种废水的特征选择适宜的处理技术[1-3]。

目前,高盐废水产生规模不断变大,主要来自纺织厂、纯碱厂、农药厂、抗生素药厂以及石油和天然气采集加工等过程,高盐废水若规模化处理时同时达到成本低廉和效果达标仍然存在一定的技术瓶颈。

上个世纪50到80年代,处理高盐废水主要以多级闪蒸和低温多效蒸发等蒸馏法为主,不断开展电渗析、冷冻等技术进行产业化应用;到上个世纪末,高盐废水处理技术以蒸馏法和反渗透法为主,蒸馏法的应用范围大于反渗透技术,但随着高盐废水处理技术的快速发展,反渗透技术应用领域超过了蒸馏法技术。

目前,膜法和蒸馏法成为高盐废水处理的主要技术。

关键词:高盐废水;处理工艺;研究进展引言着水处理技术的发展及国家政策对于大部分工业水利用率的要求提高,多数企业为满足生产需要,降低用水成本,采取了许多节水措施,提高重复利用率,使外排水的盐度及其他有机污染物浓度提高。

同时近几年,我国环保要求逐渐提高,对外排水的含盐量提出要求,各地方相关政策也已出台,使高盐废水零排放的需求逐渐加强。

1不同行业高盐废水特点分析1.1煤化工高盐废水煤化工高含盐废水水质具有以下特点:①盐分高且成分复杂,杂质离子组分较多;②COD含量比较高;③含有一些容易结垢的离子,比如硬度及可溶性硅;④不同项目采用不同的主工艺,废水组分多变,水质不确定性比较大。

1.2电厂脱硫废水火电厂脱硫废水主要来源于湿法脱硫(FGD)工艺产生的废水,主要特点是高悬浮物,高盐度(高氯根、高硫酸根)高腐蚀性、高硬度、及含有部分重金属,且水质波动大。

高级氧化技术处理难降解有机废水的研发趋势及实用化进展

高级氧化技术处理难降解有机废水的研发趋势及实用化进展

高级氧化技术处理难降解有机废水的研发趋势及实用化进展随着工业化和城市化的快速发展,有机废水排放量逐年增加,其中许多有机物具有难降解性,给环境带来严重的污染问题。

传统的废水处理方法对于这些难降解有机废水的处理效果有限,因此需要开发一种更有效的处理技术,高级氧化技术应运而生。

高级氧化技术是指通过电化学、紫外光、臭氧等外部氧化剂的作用,将有机废水中的有机污染物氧化、降解为无害或低毒的产物。

近年来,研究人员对高级氧化技术进行了广泛而深入的研究,提出了许多新颖的方法和理论,为解决难降解有机废水治理难题提供了新思路。

首先,研究者通过改进高级氧化技术的反应体系,提高了反应效率。

传统的高级氧化技术需要添加大量的氧化剂和催化剂,反应过程中产生的大量废弃物给环境带来二次污染。

近年来,研究者利用新型的催化剂和无机材料,提高了反应效率和产物选择性,减少了废弃物的生成。

同时,研究者还尝试利用新型的反应体系,如等离子体、微波等,实现高级氧化技术的低温、高效处理。

其次,研究者致力于开发高级氧化技术的联合应用,提高处理效果。

高级氧化技术单一应用时,可能受到反应速率慢和中间产物的积累等问题的限制。

因此,研究者在高级氧化技术中引入其他技术,如生物膜法、生物降解等,形成联合应用,提高处理效果。

此外,研究者还探索了高级氧化技术与其他传统处理技术的结合,形成多技术联合治理的方法,如高级氧化技术与活性炭吸附、膜分离等技术的联合应用,以提高有机废水的处理效果。

再次,研究者开展了高级氧化技术的实用化研究,推动其在工业应用中的推广。

高级氧化技术的实用化主要包括降低成本、提高稳定性和可控性等方面的研究。

研究者通过改进催化剂和光源等材料,减少了高级氧化技术的成本;利用电化学技术和控制策略,提高了高级氧化技术的稳定性和可控性。

同时,研究者还针对具体的行业和废水特点,开展了高级氧化技术的工业化试验和应用示范,探索最佳的工艺和条件。

最后,研究者还对高级氧化技术的发展趋势进行了展望。

高盐度有机废水处理研究进展

高盐度有机废水处理研究进展
[!] 物将很可能转变成为 “ K/;4 LMN” 。本文综合国内 外有关研究报道, 综述了近期发展起来的生物法与
物理、 物化组合工艺以及电化学法处理此类高盐度 有机废水的研究进展。
收稿日期:!""! # "$ # %" 作者简介:杨 修回日期: !""! # %" # "&
当 废 水 的 盐 度 为 $J , LMN 具有 很 好 的 处 理 效 果, [&] ; LMN 的去除率仍然可达 T"J 左右 N30=:; 和 W/;D3
[*] 水 LMN 升高 。 将驯化的嗜盐菌接种于 P66A/;4 QRS 生物处理 装置中, 成功地处理了含盐 %$J 的废水, LMN 的去除 [-] ; 率可达 T$J 以上 K/?4/ 和 ,AF,9A/; 利用完全混合 式反应器研究了 U/LA 浓度为 %" D ・ ・ V # % 和 *" D V # %对 [$] 活性污泥工艺处理效率的影响 。 W/;D3 和 X1D<; 发 现盐杆菌 ( !"#$%"&’() ) 补充到活性污 泥 系 统 后 对 于
, 研究发现,
在无机 盐 的 浓 度 小 于 )$ 时, %&’ 的 去 除 率 可 达 然而, 继续升高无机盐浓度, *!$ 以上, %&’ 的去除 率降低, 当无机盐的浓度为 +$ 和 #!$ 时, %&’ 的去 除率分别降低到 ,+$ 和 -!$ 。原生动物作为废水生 物处理生物相中的一个重要角色也有一些嗜盐类, 如: 展现突口虫 ( !"#$%&"’(")*+*(,,) ) , 红色角毛虫 ( -./"#"+’0’/,1. ) , 绿模瘦尾虫 ( 2/"&"+("+’0’30/0$0’ ) 和扇 状游什虫 ( 4,+&"(.’3*##,’ ) 。最近, 生物法与其他方

(2023版)高含盐工业废水处理技术现状及研究进展(新版)

(2023版)高含盐工业废水处理技术现状及研究进展(新版)

所属行业: 水处理关键词:废水处理含盐废水工业废水石油化工、电力和煤化工等工业生产过程中,会产生大量的含无机盐的废水。

这些废水含盐量高,属于高含盐废水 [1]。

此类废水如果直接排放将会破坏周边土壤、使水体含盐量升高,同时浪费矿物资源。

因此,研究如何有效处理该类高含盐废水非常重要。

处理高含盐废水的基本思路是以低投资及运行成本把盐和水分离,并分别进行回收利用。

虽然简单的蒸发过程能够实现,但能耗较大。

近年来一些新技术、新工艺的应用,大大降低了分离成本,使高含盐废水的回收利用技术得到了快速发展。

1 高含盐废水的浓缩处理技术1.1 热浓缩技术热浓缩是采用加热的方式进行浓缩,主要包括多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(MED)和机械式蒸汽再压缩(MVR)技术等。

MSF 是最早应用的蒸馏技术,因其工艺成熟、运行可靠,在全世界的海水淡化中得到了广泛的应用。

但存在热力学效率低、能耗高、设备结垢和腐蚀严重的缺点。

MED 是将几个蒸发器串联运行,使蒸汽热得到多次利用,从而提高热能的利用率。

MED 较MSF 的热力学效率高,但占地面积大。

MED 的热力学效率与效数成正比,虽增加其效数可以提高系统的经济性,降低操作费用,但会增大投资成本。

MVR 技术利用压缩机将蒸发器中产生的二次蒸汽进行压缩,使其压力、温度、热焓值升高,然后再作为加热蒸汽使用,具有占地面积小、运行成本低的优势。

相对于 MED 而言,它可以将全部二次蒸汽压缩回用,减少了生蒸汽的用量,因此更加节能。

金桥益海(连云港)氯碱有限公司采用MVR 技术浓缩淡盐水,其热力学效率相当于多效蒸发的 20~30 效,极大地降低了淡盐水浓缩成本。

中盐金坛盐化有限公司引进机械再压缩制盐工艺,相对于多效真空蒸发制盐工艺,节约近25%以上的能耗[4]。

在国外, MVR 技术已广泛应用于食品、化工和制药等行业。

国内, MVR 技术在制盐工业上已有应用的实例且节能效果显著,但在含盐废水处理方面,仍处于研究和试运行阶段,主要是由于高含盐废水成份较海水复杂,且物理化学性质与海水具有较大的差别。

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高盐度难降解有机废水处理技术的研究与应用进展——膜蒸馏技术应用于高盐度工业有机废水处理领域综述摘要本文综述了膜蒸馏技术在高盐度难降解有机废水处理领域的应用现状。

传统水处理方法处理高盐度工业有机废水难度大、效果不佳,是水处理工业中的难题之一。

膜蒸馏是一种新型的膜分离技术,具有耐腐蚀性强、抗污染性好、分离效率高、操作温度低、可利用低温热源等特点。

关键词:膜蒸馏;高盐度有机废水;膜污染AbstractThe application status quo of membrane distillation process, a new separation technology, in treatment of concentrated salt organic wastewater are summarized. It is very difficult to use traditional water treatment method to deal with concentrated salt organic wastewater and often has poor effect. It becomes one of the water treatment industry problems. Membrane distillation (MD) is a new type of membrane separation technology which has the features of strong corrostion resistance, anti-pollution, better separation efficiency, low operating temperature and can make ues of low temperature heat source.Keywords : membrane distillation; concentrated salt organic wastewater; membrane fouling1 前言水污染是我国面临的主要环境问题,工业废水占总污水量的70%左右。

而其中高有机浓度、高盐度的工业废水,处理难度较高,对环境水体的污染程度大,是国内外环保领域的难题之一。

采用传统水处理方法处理高有机物浓度、高盐度的工业废水如混凝、沉淀过滤、活性炭吸附、生物反应器、臭氧氧化和土地渗滤等,投资大、能耗高、效果差。

膜蒸馏技术(MD)是20世纪80年代为海水脱盐而研发的疏水膜技术。

膜蒸馏(MD)是一种新型的膜分离技术,利用传递对象在疏水微孔膜上、下两侧之间的蒸气压差而进行物质分离,可用于分离水溶液中的挥发性有机物、浓缩热敏性物质、制备纯水。

初期的疏水膜材质差、通量低、热耗高,因而使人们转向亲水超滤(UF)膜、反渗透(RO)膜的研发,限制并忽略了疏水膜的发展和应用。

随着20世纪90年代高分子材料和膜制备技术的发展,尤其是太阳能及新型热泵循环技术的发展,已能通过热泵循环技术和工业废热的利用而显著降低能耗。

因此,MD再次引起了水处理领域的广泛关注。

2 高盐度废水的来源废水是由水和各种杂质组成的一种成分复杂的混合分散体系,其性质可通过水质指标来表征。

其中,水中所含溶解性盐越多,离子强度愈大。

高盐度废水是指含有有机物和至少3.5%的总溶解固体物TDS(Total Dissolved Solid)的废水[1],在这些废水中除了含有有机污染物外,还含有大量的无机盐,如C1-、SO42+、Na+、Ca2+等。

高盐度废水主要来源于以下几个方面:(1)来源于海水应用于工农业生产和生活所带来的高盐度废水。

目前,许多国家,特别是一些干旱地区和沿海地区,水资源短缺问题日趋严重,为了缓解淡水资源日益紧缺的局面,一些沿海地区已经推行海水直接利用于工业生产和生活用水:①用作工业冷却水,广泛应用于电力、化工、钢铁、机械、食品等行业。

现在,日本沿海绝大多数企业的工业用水量的40%-50%为海水,美国工业用水的1/5为海水,西欧六国在2000年海水利用量达到2500×108m3 [2,3]。

我国海水年利用量约为60×108 m3,大大落后于日美等先进国家。

②用作工业生产用水。

在建材、印染、化工等行业的某些生产工艺中,海水可以直接作为生产用水。

例如碱厂用海水代替淡水用于化盐工艺;电厂把海水作为冲灰水。

③用作城市生活用水。

将海水用于冲洗道路、厕所、绿化、消防以及游泳娱乐等方面[4]。

在香港,冲厕海水量己达4.3×105 m3/d,约为全香港淡水总用量的17%[5]。

这些活动所产生的排放废水中含有大量的无机盐,海水的含盐量一般在2500-3500 mg/L NaCl左右,由此带来的高盐度废水的含盐量一般在15000-45000 mg/L NaCl之间[2]。

(2)来源于工业生产。

一些工业如石油化工、杀虫剂、除草剂、有机过氧化物、制药和染料等化学制造业,肉类加工厂和海产品加工厂等生产废水中也含有大量的无机盐(主要是氯化钠和硫酸盐等)[6]。

含盐废水的排放带来十分严重的环境污染,特别是工业含盐废水除受到本身高浓度盐的限制外,还含有大量的有毒难降解溶解性有机物,而且其排放量已经很大,并随着我国经济的高速发展,呈现出急剧增长的趋势,给我国的生态环境造成了极大的压力[7]。

表1是几种重污染的高盐工业废水水质[8]。

表 1 五种高盐工业废水水质废水种类COD(×104 mg/L)含盐量(%)BOD/COD色度(×103倍)多菌灵农药废水 4.45 14.30 0.1 1-3苯乙酸酸化废水 1.85 22.50 0-27 0.1对氨基偶氮苯盐酸盐生产废水4.0-6.0 6-14 —2-40杀虫双生产废水(蒸胺段)2.225 33 0.15 1-2原油采出废水— 5 ——(3)其它含盐废水。

大型船舰上的污水是高含盐生活污水;某些地下水异常地区的天然水比一般淡水的含盐量高很多,如河北平原部分地区浅层地下水为咸水,总溶解固体浓度可以到5 g/L左右[9]。

3 高盐度工业有机废水处理方法简述工业有机废水来源很广,成分复杂,不同原料、不同工艺排出的废水成分差异很大。

通常将工业有机废水分为两类,一类是有机毒类,一类是有机耗氧类。

常见有机毒类工业废水有焦化含酚氰废水、石油化工废水、纺织印染废水、造纸废水、农药废水、合成染料废水等。

有机耗氧工业废水特征与生活污水相近,但是BOD值远远高于生活污水,如肉类加工废水、食品加工废水、医药废水、酿酒废水等,BOD较高,比较容易进行生物氧化,耗氧性强且含有大量的悬浮物、油脂等[10]。

废水处理技术按其机理可分为物理法、化学法、物理化学法、生物化学法等。

通常需要将多种技术合理组合,单一的某种水处理方法很难达到回用水水质的要求。

常见工业有机废水处理方法有以下几种[11]:吸附法是利用固体吸附剂表面的物理或化学吸附作用将废水中的有机物去除。

吸附剂往往是多孔材料,具有较大的吸附表面积。

常用吸附剂为活性炭、大孔吸附树脂等物质。

吸附剂可以有效地去除色度、臭味、有机污染物等。

活性炭吸附饱和后通过加热再生时,一些挥发性物质会在再生温度范围内分解,适用于处理低浓度有机溶液场合[12,13]。

大孔吸附树脂再生需要大量的化学试剂,通常单纯使用吸附法并不能将水质处理达到排放标准,因此使用具有一定局限性。

焚烧法通常用于挥发性有机物含量较低的场合。

生物处理法[14-16]采用厌氧-好氧生物处理技术治理工业有机废水,是目前应用较普遍的有机废水处理技术,通常要求COD在1000-10000 mg/L,对于较高浓度废水则需要稀释处理,对于含油、氨、酚类等物质的有机废水,由于其对微生物生长具有抑制作用,需要进行预处理才可进行,生物处理法对处理含生物分解代谢有机物废水时具有较好的效果。

化学氧化法通常利用臭氧、氯及其含氧化合物等氧化剂将废水中的有机污染物进行氧化去除。

如湿式空气氧化法利用高温(150-3500℃)、高压(5-20Mpa)的操作条件,在液箱中利用氧气或空气作为氧化剂,将废水中有机物氧化成二氧化碳和水,从而达到处理水中去除有机物的目的[17]。

但是该法只适合处理小流量、高浓度的有机废水,对于低浓度、大流量的有机废水处理效果不理想,在氧化过程中可能会有有毒副产物产生。

目前还没有单一技术可以解决工业有机废水问题,不同技术对不同体系的处理效果也不同。

新型的膜蒸馏技术在脱盐、挥发性有机物的脱除等方面有着良好的处理效果,并且操作简单,维护方便,在处理高盐度工业有机废水方面是一种比较有效的方法。

3 膜蒸馏类型及技术优势3.1 膜蒸馏类型根据蒸汽扩散到膜冷侧冷凝方式的不同,可将MD分为以下4种类型[18],如图1所示:直接接触式MD(DCMD)、气隙式MD(AGMD)、真空式MD(VMD)、气扫式MD(SGMD)。

无论那种形式的MD,水或挥发性溶质都是以气态形式穿过膜,在另一侧被冷凝或引出。

由于避免了多级闪蒸存在的雾沫夹带现象,因而离子、胶体、高分子等非挥发性物质几乎可以完全被分离排除。

图1 膜蒸馏四种不同的操作方式3.2 减压膜蒸馏技术概述在VMD过程中,膜必须是疏水性微孔膜。

而膜的疏水性是由材料的表面张力所决定的,表面张力越大其疏水性就越好。

而膜是否容易被润湿还取决于膜孔大小、液体表面张力等。

Yajing Li等[19]的实验结果表明当采用膜的疏水性足够好时,膜的孔隙率在60%-80%、孔径在0.1-0.5 μm之间比较合适。

因此开发出疏水性较好、成本较低的膜材料对VMD的广泛应用以及工业化发展至关重要。

张建芳等[20]使用聚丙烯中空纤维膜研究减压膜蒸馏处理NaCl盐水的过程中发现馏出液的电导率不受各因素变化影响,通常在4 μS/cm左右;膜的截留率达到99%以上。

王车礼等[21]采用VMD技术在较低真空度下浓缩硫酸钠水溶液,结果表明,实验条件下聚丙烯中空纤维膜表现出很好的疏水性,硫酸钠的截留率接近100%。

于德贤等[22]研制了聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜,并用减压膜蒸馏技术进行了海水淡化实验室试验及中试验。

海水温度在55℃,经一次过程,脱盐率大于99.7%,膜通量大于5 kg/(m2·h)。

由于膜材料差异性,膜通量也明显不同,与传统海水淡化脱盐方式相比如反渗透和蒸馏法,减压膜蒸馏过程在大规模海水脱盐上仍难以媲美,但是随着膜技术的发展以及新材料的出现,VMD过程将会体现出越来越大的优越性。

3.3 膜蒸馏技术优势MD的优势:(1)膜的比表面积大,设备简单,占地少;(2)适用范围广,能处理高浓度非挥发性废水;(3)可回收盐类、有机物等;(4)出水水质高于RO[23];(5)产水率高于RO[23];(6)可低温操作(40-50℃),可利用工业废热等廉价能源。

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