• 209.91 KB
  • 2023-01-01 08:30:15 发布

陶瓷平板膜分离技术在水处理中的应用研究_张馨

  • 4页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,可选择认领,认领后既往收益都归您。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细先通过免费阅读内容等途径辨别内容交易风险。如存在严重挂羊头卖狗肉之情形,可联系本站下载客服投诉处理。
  4. 文档侵权举报电话:19940600175。
2016年第1期节能(总第400期)ENERGYCONSERVATION—53—陶瓷平板膜分离技术在水处理中的应用研究张馨(沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168)摘要:对陶瓷平板膜分离技术在饮用水、含油废水、生活污水及工业废水等水处理领域的研究现状和应用前景进行综述,指出平板陶瓷膜具有耐高温、耐腐蚀、耐污染、易清洗等性能,在苛刻反应条件下的水处理方面具有明显优势,能够适应各种复杂的水质,同时与其他工艺联用,能够强化对水体中污染物的处理效果。关键词:陶瓷平板膜;水处理;膜分离技术;应用中图分类号:TQ028.8;X703.1文献标识码:A文章编号:1004-7948(2016)01-0053-03doi:103969/j.issn.1004-7948.2016.01.014中的悬浮物质、杂质等污染物质被陶瓷平板膜截引言留,过滤处理后水流经集水竖管,在膜两端的集水无机陶瓷膜经过多年发展,在众多领域已获得[6]横管汇总,由抽吸泵抽出,以达到分离效果。了广泛的应用,成为膜领域发展最为迅速、最有发[1-3]2陶瓷平板膜在水处理领域中的应用进展展前景的品种之一。无机膜多是以金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃等材料,通过化学、浇铸和随着工业技术的不断发展,使得陶瓷平板膜分碾压技术制造而成,能够在强酸、强碱、高温等极端离技术在液相分离中得到了广泛的应用,现阶段该苛刻条件进行分离,是一种应用前景广阔的高新水技术在含油废水、饮用水处理、工业废水、生活污水[4]处理技术。目前,无机陶瓷膜中陶瓷平板膜以处理等方面应用广泛,并在实际的水处理工程中取其结构简单、分离效率高、操作方便、设备紧凑、无得了良好的处理效果。相变、节能等诸多优势,广泛地应用于水处理实际2.1给水处理领域工程中,并取得良好的运行效果。近年来,以陶瓷平板膜过滤为核心的饮用水的1陶瓷平板膜性质及过滤机理深度处理工艺,已经广泛地应用于微污染水源处理,并逐渐取代了有机膜的位置。微污染水源通常陶瓷平板膜是以无机陶瓷材料经特殊工艺制含有嗅味物质、氨氮、有机物等物质,传统工艺经常备而成的板状膜,其陶瓷部分的主要成分为三氧化存在消毒副产物含量超标等问题,难以满足日益提二铝,集水部分的主要成分为高分子聚乙烯。目[7]高的水质标准。前,平板陶瓷膜主要用于微滤,但也有用于超滤,孔[8]张锡辉等以受到有机物和氨氮的复合污染径一般为0.1~0.2μm。陶瓷平板膜过滤机理主[5]的饮用水源作为处理对象,采用混凝-臭氧/陶瓷要是筛分机理,膜的物理结构起决定性作用。膜-活性炭池净水工艺进行中试研究,研究结果表陶瓷平板膜的过滤方式为抽吸方式,在陶瓷平板膜明:系统处理出水稳定,UV254的去除率为65%~的内部设有竖状的集水管,纵向两端设有集水横95%,CODMn去除率为71%~98%,卤乙酸生成管,集水横管口的一端与抽吸泵相连,在泵的抽吸势的去除率高于85%,膜出水中每mL粒径大于作用下,膜池内的污水从膜两侧的表面进入,污水2μm的颗粒数小于10个,工艺出水水质优于国标GB5749-2006的限值要求。同时,臭氧与陶瓷平板基金项目:辽宁省自然科学基金项目(项目编号:201202179)膜联用,可以显著降低膜污染,延长膜的使用寿命。\n节能2016年第1期—54—ENERGYCONSERVATION(总第400期)[9]范小江等以东江原水为研究对象,采用孔83.49%。循环比为350%时,TN、TP的去除率分径为60~70nm陶瓷平板膜进行过滤处理,实验结别可达24.99%、25.86%。同时还发现循环比对果表明:陶瓷平板膜的跨膜压差随膜渗透通量、原出水COD没有明显影响,但对有机物的去除效果水浊度和原水有机物浓度的升高而增加,原水有机很好,出水COD能够达到国家一级A排放标准。[14]物浓度的影响大于浊度的影响。经膜过滤后的出朱翠侠采用MBR平板膜进行污水处理,结果显水浊度稳定在0.1NTU以下,还能够显著去除水中示,经MBR膜处理后污水处理费用可降低3.51分子量大于2000Da的有机物和病源微生物,提高万元,每年中水可节约用水4.38万t。了水体的微生物安全性。同时,除氨氮指标外,其重金属废水处理标准日益严格,与此同时对重他各项指标都可以达到国家饮用水水质标准最新金属资源回收提出了更高的要求。武延坤、刘[15]要求。试验中还采用不同药剂对膜片进行清洗时,欢等采用新型陶瓷膜短流程工艺处理重金属废2发现NaOH溶液对膜片的清洗效果最佳,膜通量水,在pH为9.5,膜通量为80L/(m·h)的条件恢复率高。下,工艺运行稳定跨膜压差增长缓慢,膜过滤后的[10]3+2+2+苏子杰、魏泽文等采用纯氧曝气/平板陶瓷出水中Cr、Cu和Ni的质量浓度上限值分别膜与活性无烟煤过滤一体化集成工艺对微污染水低于0.28mg/L、0.13mg/L和0.1mg/L,浊度低于源进行试验研究。研究结果表明:纯氧曝气/陶瓷0.5NTU,达到GB21900-2008最严格的标准。同3+2+2+膜工艺能够有效截留浊度、铁离子、锰离子和二甲时,膜池中Cr、Cu和Ni的浓缩倍数分别可达硫醚,以及部分颗粒态TOC,同时,活性无烟煤滤92、80和42倍,可实现从浓液中回收重金属的池利用生物作用能够有效去除DOC、氨氮、土臭素效果。和2-MIB;微污染水源经过处理(操作条件:膜通2.3含油废水处理领域2量为100L/(m·h),纯氧曝气量为0.6L/h)后,水含油废水具有难生物降解、易乳化等特点,用[16]中浊度约为0.1NTU,氨氮含量为0.08mg/L,且无亚一般生化方法处理难以得到理想的处理效果。硝态氮积累。锰、铁离子含量分别为0.027mg/L、无机陶瓷平板膜可以将处于游离态和乳化态的含0.009mg/L,且3种典型嗅味物质的浓度均低于检油废水分离,同时可避免有机膜处理含油废水时膜测限,提高了出水安全性。体本身存在的易堵塞、易溶胀、难恢复等问题。张2.2生活污水及工业废水处理领域[17-18]吉库等以油田采油废水为研究对象,建立一无机陶瓷平板膜能够在多种苛刻的处理条件套以陶瓷平板膜为核心的实验装置对油田采油废下长期稳定运行,还可以与其他工艺联合应用获得水进行处理,在最优曝气量为1L/min,合适的反应更好的处理效果。以陶瓷膜分离技术为核心的2温度为50℃,稳定的膜通量为22.5L/(m·h)的条膜-生物反应器(IMBR),综合了传统生物处理法件下,装置连续运行6d,经陶瓷平板膜过滤后的出[11]与膜分离法的双重优势,强化了处理效果。水油含量<1mg/L、SS含量<1mg/L,水质标准优[12]瞿志晶、吴启龙等以给水厂排泥水为研究于《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》对象,采用浸没式平板陶瓷膜过滤工艺进行试验研(SY5329-94)中回注水水质A1级标准。利用该究,研究结果表明,在曝气量为150L/min时,陶瓷工艺可以取代传统采油废水处理流程中的浮选、粗膜运行效果最佳,在进水浊度2000NTU情况下,经滤、精滤步骤。同时,膜片经0.05mol/LHCl或陶瓷平板膜过滤处理后的出水浊度达到0.2NTUHNO3溶液浸泡12h后,可使膜通量恢复至初始通以下,能够满足回用水标准,且跨膜压差增长缓慢。量的96%以上。赵海青、王敦球[13]等采用陶瓷平板膜生物工艺[19]常户星等采用基于陶瓷平板微滤膜所开发(C-MBR)处理桂林某校园内生活污水,试验结的CMBR工艺对高浓度含油废水进行了可行性处果表明,循环比对C-MBR工艺的运行效果有重理实验研究。研究结果表明:CMBR工艺运行稳+要的影响。在循环比为200%时,NH4-N去除率定,在控制COD有机负荷在1.5g/(L·d),进水油\n2016年第1期节能(总第400期)ENERGYCONSERVATION—55—类质量浓度为1605.5mg/L时,COD去除率可达理中的试验研究[J].水处理技术,2012,38(2):115-119.到97.4%,油类去除率可达到99.8%,出水完全能[8]张锡辉,范小江,韦德权,等.臭氧-平板陶瓷膜新型达到GB8978-1996中一级排放标准所要求值,净水工艺中试研究[J].给水排水,2014,40(1):120-该工艺对含油废水具有较好的处理效果。任凤125.[20]萍采用陶瓷膜超滤/生物接触氧化/核壳过滤组[9]范小江,盛德洋,张建国,等.采用浸没式平板陶瓷膜合工艺对冷轧含油废水进行处理,同时通过与生活处理东江原水的应用试验[J].净水技术,2012,31(5):15-21.污水的联合处理,提高废水的可生化性,其出水水[10]苏子杰,魏泽文,陈忠,等.纯氧曝气/平板陶瓷膜工艺质优于钢铁工业水污染物排放标准(GB13456-处理微污染原水中试[J].中国给水排水,2014,3092)的一级标准,经处理后的出水可回用于冲洗板(21):40-46.框压滤机的滤布、配制石灰乳、卫生清扫以及高炉[11]DhorghamSI,MohanL,AppusamyM,etal.Analter-冲渣。同时,该工艺每年可处理回收水12104m3,nativetreatmentprocessforupgradeofpetroleumrefin-erywastewaterusingelectrocoagulation[J].Petroleum回收废油400t,回收污泥500t,每年还能够产生约Science,2013,10(3):421-430.79万元的经济效益,实现资源化回用。[12]瞿志晶,吴启龙,叶挺进,等.浸没式平板陶瓷膜净化处理与回收给水厂排泥水的研究[J].建设科技,3结语2015,13(1):49-51.无机陶瓷平板膜以独特的结构和优质的性能[13]赵海青,王敦球,张文杰.循环比对陶瓷平板膜生物工艺处理效果的影响[J].水处理技术,2015,41(9):广泛地应用于污水处理工程。实践证明,陶瓷平板107-110.膜在处理条件苛刻的工业废水体系方面完全可行,[14]朱翠侠.MBR平板膜污水处理系统及其应用[J].企并具有一定的技术优势。同时,在今后的研究中应业技术开发,2014,33(19):84-86根据膜传质机理和膜污染堵塞机理,选择适合的预[15]武延坤,刘欢,朱佳,等.陶瓷膜短流程工艺处理重金处理工艺,提高膜分离体系的可行性和运行稳定属废水的中试研究[J].水处理技术,2015,41(8):92-96.性,这将有可能使得陶瓷平板膜应用于更广阔的水[16]EbrahimiM.,WillershausenD,AshaghiKShams,etal.处理领域,具有更广阔的发展前景。Investigationsontheuseofdifferentceramicmembranes参考文献forefficientoil-fieldproducedwatertreatment[J].Desal-[1]AtesN,YilmazL,KitisM,etal.Removalofdisinfec-ination,2010,250(3):991-996.tionby-productprecursorsbyUFandNFmembranesin[17]张吉库,明月,袁一星,等.陶瓷平板膜处理采油废水low-SUVAwaters[J].JournalofMembraneScience,性能[J].哈尔滨工业大学学报,2014,46(10):47-2009,328(1-2):104-112.53.[2]田岳林,刘桂中,杨永强,等.无机膜分离技术在水处[18]张吉库,张馨,关亮.电解气浮/陶瓷平板膜过滤组合理领域的应用研究[J].环境保护科学,2011,37(6):工艺处理含油废水的实验[J].水处理技术,2015,4116-21.(6):100-104.[3]衣丽霞,董景岗.陶瓷膜分离技术在含油废水处理中[19]常户星,吴卢汉,叶晔.CMBR工艺处理高浓度含油废的应用研究[J].盐业与化工,2013,42(2):18-22.水可行性研究[J].水处理技术,2014,40(12):83-[4]ReddyKK,SubramanianR,KawakatsuT,etal.Decol-87.orizationofvegetableoilsbymembraneprocessing[J].[20]任凤萍.陶瓷膜超滤/生物接触氧化法处理冷轧含油Eur.FoodRes.Technol,2001,213:212-218.废水[J].中国给水排水,2008,24(18):80-83.[5]陆虹菊,王军.陶瓷膜运行性能参数的研究[J].环境作者简介:张馨(1990-),男,辽宁铁岭人,硕士在读,从事工程,2009,27(增刊):163-165.污水处理研究工作。[6]付宛宜,张锡辉,吴启龙.陶瓷平板膜在饮用水处理中指导教师:张吉库(1973-),男,辽宁沈阳人,博士,教授,临界通量的影响因素研究[J].河南化工,2013,30:研究方向:污水处理与资源比技术。28-32.收稿日期:2015-11-29;修回日期:2015-12-24[7]张建国,盛德洋,郭建宁,等.陶瓷膜在高浊度给水处\n2016年第1期节能(总第400期)ENERGYCONSERVATION—3—OperationalcharacteristicsofCO2heatpumpwaterheaterStudyontheapplicationofceramicmembraneinLUJun-liang,QIANYong-kang,ZHAOJian-feng,etalwatertreatment(ZhejiangJialiTechnologyCorporationLimited,ZHANGXinHangzhou311241,China)(SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering,ShenyangJianzhuUniversity,Shenyang110168,China)Abstract:CO2isoneoftheresearchfocusesintherefrigeration,airconditioningandheatpumpfieldsduetoitsenvironmentalprotec-Abstract:Theresearchstatusandapplicationprospectofmem-tionanduniquethermodynamicpropertiesintranscriticalcycle.Inbraneseparationtechnologyinthefieldofmembraneseparationtechnologyinoilywastewater,domesticsewageandindustrialwasteordertoinvestigatetheoperationcharacteristicsofCO2transcriti-watertreatmentweresummarized.Itpointedoutthattheflatce-calcycle,awater-sourceCO2heatpumpwaterheaterwasdesignramicmembranehasexcellentproperties,suchashightempera-andtheinfluenceofgascoolerwaterinletandoutlettemperature,ture,corrosionresistance,pollutionresistance,easycleaning,etc.Atevaporatorwaterinlettemperatureandelectronicexpansionvalvethesametime,combinedwithotherprocesses,whichcanstrengthenopeningonthesystemperformancesuchasCOP,heatingpowerandthetreatmenteffectofpollutantsinthewaterbody.coolingpowerwasmeasured,preliminaryobtaintheoperatingchar-Keywords:plateceramicmembrane;watertreatment;membraneacteristicsoftheCO2transcriticalheatpumpwaterheatersystem.separationtechnology;applicationKeywords:CO2;heatpump;stepcritical;transcritical5331Analysisinaffectingfactorsofswimminghallconstruction′sDiscussionofcalculationforlossofpowerinthewindbuildingcoolingloadbyorthogonalexperimentmethodfarmenergy-savingassessmentprocessZHANGXiao-ming,YAOMing-zheng,LIXu-lin,etalYANGGuang-lei,ZHANGBang-bin(ShenyangJianzhuUniversity,Shenyang110168,China)(ChinaHuadianEngineeringCo.Ltd.,Beijing100160,China)Abstract:BasedonorthogonalexperimentalmethodandsimulationAbstract:Thecalculationmethodandcompositionofelectricener-softwareDest-c,thispapersimulatedandanalyzedthecoolingloadofanindoorwateramusementparkinShenyang.Severalmainfac-gylossinwindfarmenergysavingassessmentareverydifferent.torsthatcancauseimpactsonbuildingmodelwereconsideredandThispaperdiscussesthecalculationofthepowerconsumptionofcompared,suchasheattransfercoefficientofoutsidewallsandthewindturbine,thecalculationofthereactivepowerlossoftheroofs,glasscharacteristics,occupantdensity,indoordesigntempera-circuitandthetransformer,theloadrateofthemaintransformer,ture,relativehumidity,moisturegain.Theoptimalsolutionwasob-thechoiceofthenumberofloadandthelosscalculationofreactivetainedbydoinganalysisofrangeandvarianceonspss16.0.Theno-powercompensationdevice.Thecalculationsystemofelectricener-tabilitywerecomparedbetweendifferentfactorsandlevelsim-gylossisestablished,whichprovidesanimportantbasisforthefu-posedbythosefactors.tureworkofthewindfarmprojectenergysavingassessment.Keywords:coolingload;orthogonalexperimentalmethod;Dest-c;Keywords:windfarm;energy-saving;assessment;powerlessanalysisofvariance3556TheeffectoftheoptimizationofthewetfluegasdesulfurizationThermalparametersestimationofundergroundoxidativeairsystemonthedesulfurizationefficiencyheatexchangerWANGYing-linSIZi-hui(GuizhouQiandongElectricPowerCo.Ltd.,Qiandong(GuangZhouCityConstructionCollege,Guangzhou510000,China)557702,China)Abstract:Basedonasetofmeasureddata,thethermalparametersAbstract:Themainanalysisofthistextstudiedeffectsofeasternestimationmethodofundergroundheatexchangerisdiscussed.TheGuizhouthermalpowerplantdesulfurizationsystemfor600MWu-linearslopemethodcancalculatetheheatconductioncoefficient,nitinoxidationairsystemoptimizationandtransformationofwetthevolumeheatandthethermalresistanceofthehole,butmustbedesulphurizationdeviceefficiency,aftertheimplementationoftheaddedtotheappropriatethermalresistancecalculationformula.transformation,theindicatorisbetterthantheoriginaldesignval-Thethermalconductivityandthethermalresistanceoftheholeareue,theeffectisobvious.determinedbythethermalconductivityandthethermalresistanceKeywords:wetfluegasdesulfurization;oxidationofthewindsys-oftheholeasindependentvariables.tem;tooptimizethetransformationKeywords:undergroundheatexchanger;thermalparameters;esti-mation;linearslopemethod;optimizationmethod3863