[發(fā)明專(zhuān)利]用于煤化工含鹽廢水脫鹽的電滲析膜污染綜合防治方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410246744.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104016528A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石紹淵;曹宏斌;李玉平;盛宇星
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C02F9/06
• 分類(lèi)號(hào): C02F9/06;C02F1/469
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;王敬波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理工藝領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種用于煤化工含鹽廢水脫鹽的電滲析膜污染綜合防治方法。

背景技術(shù)

煤化工、鋼鐵等行業(yè)廢水采用常規(guī)物化法、生物法等處理，雖然可達(dá)到國(guó)家和地方廢水排放標(biāo)準(zhǔn)(COD<100mg/L，SS<60mg/L,pH6-9)，但經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后的工業(yè)廢水仍存在部分有機(jī)物、微生物、膠體、顆粒懸浮物、Ca²⁺和Mg²⁺及其他高價(jià)離子、大量可溶性無(wú)機(jī)鹽等，因而限制了其循環(huán)利用，直接外排造成水資源浪費(fèi)。隨著工業(yè)生產(chǎn)水消耗量日益加大而水資源短缺逐漸加劇，煤化工、鋼鐵等行業(yè)用水大戶(hù)對(duì)如何進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放廢水的深度處理與循環(huán)利用也日益關(guān)注和重視。

煤化工行業(yè)含鹽廢水通常采用膜分離或熱濃縮工藝富集廢水中的雜質(zhì)，清水回用于循環(huán)水系統(tǒng)，濃水外排。熱濃縮工藝是利用熱能將液態(tài)中的固體高倍濃縮，普遍存在設(shè)備龐大、能耗高的問(wèn)題，而且廢水熱濃縮過(guò)程中氯離子對(duì)設(shè)備的腐蝕及鈣鎂離子的結(jié)垢，會(huì)造成維護(hù)費(fèi)用高，加大企業(yè)的投資和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。采用超濾-反滲透雙膜法處理煤化工廢水，僅有60％-70％的淡水回用，剩余30％-40％的濃水還需外排。外排廢水中鹽分大，很容易造成土壤板結(jié)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使土壤鹽堿化。而且由于廢水中有機(jī)物濃度較高，易形成膜污染，需經(jīng)常進(jìn)行化學(xué)清洗，造成膜使用壽命縮短，膜材料損耗大，系統(tǒng)無(wú)法長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，投資運(yùn)行成本高。

電滲析是在直流電場(chǎng)的作用下，離子透過(guò)選擇性離子交換膜而發(fā)生遷移，使帶電離子從水溶液和其他不帶電組分中分離出來(lái)的膜分離過(guò)程。由于該技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、能耗低、不污染環(huán)境等特點(diǎn)，已在苦咸水淡化、海水濃縮制鹽、廢水處理等方面起重要作用。由于煤化工含鹽廢水中雜質(zhì)種類(lèi)多、且含有部分難降解有機(jī)物等，導(dǎo)致電滲析處理這種廢水時(shí)易形成膜污染，使電滲析系統(tǒng)難以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，因此也限制了電滲析技術(shù)在處理煤化工含鹽廢水中的應(yīng)用。

離子交換膜污染是制約電滲析技術(shù)廣泛應(yīng)用的重要因素，國(guó)內(nèi)外研究者針對(duì)電滲析技術(shù)用于不同廢水處理形成的膜污染展開(kāi)了許多研究，但主要集中在膜污染的形成及性質(zhì)表征。如Bazinet等(Journal?of?Colloid?and?Interface?Science281(2005)188-196)研究了Ca²⁺和CO₃^2-濃度對(duì)電滲析過(guò)程中陽(yáng)膜污染的影響；Casademont等(Journal?of?Colloid?and?Interface?Science315(2007)544-554)考察了溶液中Ca²⁺與Mg²⁺離子的比例對(duì)電滲析中陽(yáng)、陰離子交換膜污染形成的影響及其性質(zhì)表征；Wang等(Separation?and?Purification?Technology79(2011)103-113)考察了電滲析處理谷氨酸發(fā)酵廢水時(shí)形成的陽(yáng)膜污染及其性質(zhì)；Park等(Journal?of?Membrane?Science246(2005)137-144)對(duì)電滲析過(guò)程中牛血清蛋白造成的離子交換膜污染進(jìn)行表征；Bao等(Desalination256(2010)94-100)考察了在含有CaSO4過(guò)飽和溶液電滲析脫鹽中膜污染的形成過(guò)程及其形態(tài)變化。這些研究也表明不同廢水體系中形成的電滲析膜污染性質(zhì)存在較大差別，但目前還未發(fā)現(xiàn)煤化工含鹽廢水電滲析膜污染的研究報(bào)道。