MD在(zai)(zai)石(shi)化(hua)廢水(shui)處理領域的(de)(de)應(ying)用 進展石(shi)化(hua)廢水(shui)排(pai)放量大(da)、成(cheng)分(fen)復(fu)雜,對(dui)環(huan)境的(de)(de)危(wei)害相(xiang)當嚴重。開發(fa)新型(xing)廢水(shui)治理和回用技術,解決現(xian)存廢水(shui)的(de)(de)治理難題,是環(huan)保技術的(de)(de)發(fa)展方向(xiang)。近(jin)年來,MD在(zai)(zai)石(shi)化(hua)廢水(shui)處理方面展示了(le)廣闊的(de)(de)應(ying)用前 景,目前的(de)(de)應(ying)用主要集中在(zai)(zai)以下(xia)幾方面。

1高鹽度廢水的(de)處理

1.1　RO濃(nong)水的處理

目前(qian)RO的(de)實際產水率(lv)不(bu)(bu)(bu)足70%,30%多的(de)濃(nong) 鹽水直接排放(fang),不(bu)(bu)(bu)僅加重(zhong)了(le)(le)環境污染,而且還浪(lang)費 了(le)(le)大量(liang)(liang)(liang)水資源。為(wei)降低RO的(de)濃(nong)水排放(fang)量(liang)(liang)(liang),國內(nei)外(wai) 科(ke)研(yan)人員進(jin)行(xing)了(le)(le)大量(liang)(liang)(liang)研(yan)究(jiu)(jiu),效果都不(bu)(bu)(bu)理(li)想。近年 來(lai),MD在RO濃(nong)水回(hui)用領(ling)域得到極(ji)大關(guan)注(zhu)。王(wang)軍(jun) 等(deng)在內(nei)蒙古達拉特(te)旗火電(dian)廠(chang)(chang)完(wan)成了(le)(le)MD的(de)中試 研(yan)究(jiu)(jiu),取得顯(xian)(xian)著效果。采(cai)用MD對(dui)火電(dian)廠(chang)(chang)的(de)RO濃(nong) 水進(jin)行(xing)處(chu)(chu)理(li),當控制(zhi)膜熱側RO濃(nong)水的(de)pH為(wei)5、濃(nong) 縮倍數為(wei)10倍、連續180h的(de)運行(xing)中,膜通量(liang)(liang)(liang)始終 保(bao)持(chi)在8L/(m2·h)左右,出水電(dian)導率(lv)穩(wen)定在 3μS/cm左右。這表明,采(cai)用MD處(chu)(chu)理(li)RO濃(nong)水在 技術上(shang)是可行(xing)的(de),通過構建RO /MD集成系統(tong),不(bu)(bu)(bu)僅 可大幅度降低RO的(de)濃(nong)水量(liang)(liang)(liang),同(tong)時還顯(xian)(xian)著提高了(le)(le)水 資源利(li)用率(lv),具有較(jiao)好的(de)環境和經濟效益(yi)。

1.2油(you)田高(gao)鹽(yan)廢(fei)水的處理

目(mu)前,我國油田(tian)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水的(de)(de)排放(fang)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)大(da),廢(fei)(fei)(fei)(fei)水溫度 和含(han)鹽量(liang)(liang)(liang)一(yi)(yi)般較(jiao)高(gao)。采用MD進(jin)行油田(tian)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水脫鹽, 基本無(wu)需(xu)額(e)外加熱(re)即(ji)可滿足工藝要求,有(you)效利用了(le) 廢(fei)(fei)(fei)(fei)水余熱(re),達(da)到節能降耗的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。王車禮等開展 了(le)VMD處理江蘇油田(tian)高(gao)鹽廢(fei)(fei)(fei)(fei)水的(de)(de)實驗(yan)室研(yan)究。實 驗(yan)結果表(biao)明,VMD淡化油田(tian)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水的(de)(de)膜(mo)通量(liang)(liang)(liang)隨膜(mo)下 游(you)真(zhen)空度的(de)(de)增(zeng)加而增(zeng)大(da),當(dang)真(zhen)空度超過某一(yi)(yi)臨界值 后,膜(mo)通量(liang)(liang)(liang)會急劇增(zeng)加。當(dang)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水含(han)鹽量(liang)(liang)(liang)大(da)于220g/L 時(shi),產水電導率明顯(xian)增(zeng)加,各次(ci)實驗(yan)的(de)(de)脫鹽率均(jun)高(gao) 于99%。

1.3循環水排(pai)污(wu)水的(de)處理

我國石(shi)(shi)化企業(ye)的(de)(de)循(xun)(xun)環(huan)(huan)冷卻水(shui)量約占石(shi)(shi)化總用(yong)(yong) 水(shui)量的(de)(de)70%~80%。冷卻水(shui)在(zai)循(xun)(xun)環(huan)(huan)使(shi)用(yong)(yong)過(guo)程中,水(shui) 質不斷劣化,致使(shi)設備(bei)結(jie)垢或腐(fu)蝕。為了防止結(jie) 垢,目前的(de)(de)方法(fa)是(shi)向循(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)中加入大量緩蝕劑(ji)、阻(zu)垢劑(ji)等化學藥(yao)劑(ji),不能(neng)從根本(ben)上(shang)解決(jue)鹽與有機物(wu)濃 縮引(yin)起的(de)(de)各種問(wen)題,并且投加各種藥(yao)劑(ji)的(de)(de)處(chu)理(li)費(fei)用(yong)(yong) 高(gao)(gao),容(rong)易產生新的(de)(de)污(wu)染。采(cai)用(yong)(yong)MD處(chu)理(li)循(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)排污(wu)水(shui),可有效(xiao)(xiao)提高(gao)(gao)濃縮倍數,降低循(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)的(de)(de)新鮮水(shui)用(yong)(yong) 量,減少污(wu)水(shui)排放。2005年(nian)國內就有了相(xiang)關專(zhuan) 利。和RO等方法(fa)相(xiang)比(bi),采(cai)用(yong)(yong)MD可減少甚(shen)至取(qu) 消緩蝕劑(ji)、阻(zu)垢劑(ji)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong),徹(che)底(di)改變(bian)現(xian)有工業(ye)循(xun)(xun)環(huan)(huan) 冷卻水(shui)的(de)(de)運行及處(chu)理(li)方式(shi)。此外(wai),還可回收工業(ye)余 熱,實(shi)現(xian)水(shui)資源和能(neng)源的(de)(de)高(gao)(gao)效(xiao)(xiao)利用(yong)(yong)。

1.4環(huan)氧樹脂行業廢(fei)水的(de)處理

環氧(yang)樹(shu)脂廢(fei)(fei)(fei)(fei)水難(nan)于處(chu)(chu)(chu)理,目前多數(shu)己建(jian)成的(de)(de)(de)(de)二 級生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)理裝置閑置或處(chu)(chu)(chu)理不(bu)達標。環氧(yang)樹(shu)脂行 業基本上沒有開展廢(fei)(fei)(fei)(fei)水回用,水資源浪費嚴(yan)重。李 盛姬等根(gen)據清(qing)污(wu)分流的(de)(de)(de)(de)原則,將環氧(yang)樹(shu)脂生(sheng)(sheng)產過(guo) 程(cheng)(cheng)中的(de)(de)(de)(de)洗滌(di)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水采用生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)處(chu)(chu)(chu)理后達標排放,對高鹽 度的(de)(de)(de)(de)母液采用MD—蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發—結晶集成技術進行實驗(yan) 室研究,回收(shou)的(de)(de)(de)(de)氯(lv)化(hua)(hua)鈉達到國家日曬鹽的(de)(de)(de)(de)標準,MD 與蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發出(chu)來的(de)(de)(de)(de)水回用于洗滌(di)水。解決了(le)(le)傳統(tong)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua) 方法的(de)(de)(de)(de)難(nan)題,利用蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)發過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)(zheng)(zheng)(zheng)汽冷凝水余熱或環 氧(yang)樹(shu)脂生(sheng)(sheng)產過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)(fei)熱作為MD熱源,節省了(le)(le)能 耗,回收(shou)了(le)(le)氯(lv)化(hua)(hua)鈉,不(bu)但降低污(wu)染程(cheng)(cheng)度,又有一定的(de)(de)(de)(de) 經濟(ji)效益。

2含(han)揮發(fa)性有機物廢水的處理

2.1含氰廢水的處理(li)

氰(qing)化(hua)(hua)(hua)物(wu)毒(du)性極強,含氰(qing)廢水(shui)必須經過(guo)達標處(chu)理(li)(li) 后才能(neng)(neng)排放。采(cai)用傳(chuan)統(tong)方法(如焚燒法、氯堿法、臭(chou) 氧(yang)法、生物(wu)法等)處(chu)理(li)(li)含氰(qing)廢水(shui),氰(qing)化(hua)(hua)(hua)物(wu)通常會被分 解破壞,有的(de)(de)且造(zao)成二次(ci)污染(ran)(如焚燒過(guo)程中產生 大(da)量(liang)(liang)二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)和氮氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu),生物(wu)處(chu)理(li)(li)將氰(qing)化(hua)(hua)(hua)物(wu)轉化(hua)(hua)(hua) 為(wei)(wei)二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)、氨或甲(jia)(jia)酸、甲(jia)(jia)酰胺等)。為(wei)(wei)了解決(jue)傳(chuan)統(tong) 方法的(de)(de)缺(que)點,一種(zhong)比較(jiao)新穎的(de)(de)處(chu)理(li)(li)方法———化(hua)(hua)(hua)學吸(xi) 收(shou)(shou)膜蒸(zheng)餾(也稱膜吸(xi)收(shou)(shou)),受到(dao)極大(da)關注。柴(chai)曉利 等以(yi)NaOH溶液為(wei)(wei)吸(xi)收(shou)(shou)液,利用化(hua)(hua)(hua)學吸(xi)收(shou)(shou)膜蒸(zheng)餾 進(jin)(jin)行(xing)含氰(qing)廢水(shui)的(de)(de)實驗室研究(jiu),對氰(qing)化(hua)(hua)(hua)物(wu)進(jin)(jin)行(xing)了回收(shou)(shou) 利用,且不(bu)造(zao)成二次(ci)污染(ran),能(neng)(neng)耗低,投資(zi)少,易于工 業化(hua)(hua)(hua)。 3.2.2含酚(fen)廢水(shui)的(de)(de)處(chu)理(li)(li) 張鳳(feng)君等采(cai)用化(hua)(hua)(hua)學吸(xi)收(shou)(shou)膜蒸(zheng)餾進(jin)(jin)行(xing)含酚(fen)廢 水(shui)的(de)(de)實驗室研究(jiu),以(yi)NaOH溶液為(wei)(wei)吸(xi)收(shou)(shou)液,45℃、 pH≈0時,經處(chu)理(li)(li)苯酚(fen)質量(liang)(liang)濃度由5 000μg/mL降 至(zhi)50μg/mL以(yi)下,苯酚(fen)的(de)(de)去除率達95%以(yi)上。秦(qin) 操采(cai)用VMD處(chu)理(li)(li)含酚(fen)廢水(shui),在較(jiao)低進(jin)(jin)料濃度、 pH=12、50~60℃、進(jin)(jin)料流量(liang)(liang)60L/h、冷(leng)側壓力 · 5.33kPa時,膜通量(liang)(liang)超過(guo)30kg/(m2·h),離子截留(liu) 率和苯酚(fen)去除率均(jun)在90%以(yi)上。

3.2.3丙烯腈廢水的(de)處理

沈(shen)志松等開(kai)展了VMD分離(li)凈化丙(bing)(bing)烯腈廢 水(shui)的(de)(de)實(shi)驗(yan)室(shi)研究(jiu)(jiu),取(qu)得滿意(yi)結果。他們將冷(leng)(leng)凝(ning)液(ye)經(jing) 過(guo)二次MD濃縮,在冷(leng)(leng)側進行分步(bu)冷(leng)(leng)凝(ning),先(xian)用溫度(du) 較高的(de)(de)冷(leng)(leng)卻水(shui)冷(leng)(leng)凝(ning)分離(li)掉氣相(xiang)中(zhong)的(de)(de)水(shui),然后(hou)用冷(leng)(leng)凍 鹽水(shui)冷(leng)(leng)凝(ning)回(hui)收丙(bing)(bing)烯腈。在實(shi)驗(yan)室(shi)研究(jiu)(jiu)基(ji)礎上(shang),又進 行了中(zhong)試研究(jiu)(jiu),雖然中(zhong)試的(de)(de)效果與實(shi)驗(yan)室(shi)有所差 距,但通過(guo)中(zhong)試取(qu)得了許多經(jing)驗(yan)和數據。實(shi)驗(yan)結果 表(biao)明,VMD處理丙(bing)(bing)烯腈廢水(shui)技術上(shang)是可行的(de)(de),丙(bing)(bing)烯 腈的(de)(de)去除率達99%,最低(di)出水(shui)質量濃度(du)在5mg/L 以下(xia),達到排(pai)放要求。

2.4低碳醇廢水(shui)的處(chu)理

MD也(ye)可用(yong)于回收(shou)廢液(ye)中的(de)(de)低(di)碳醇類,目前尚 處于實(shi)驗室(shi)(shi)研究(jiu)階段。馬(ma)玖彤等采用(yong)MD進行 甲醇廢水(shui)的(de)(de)實(shi)驗室(shi)(shi)研究(jiu),10.00g/L的(de)(de)甲醇溶液(ye)經 處理后可降至(zhi)0.03g/L以(yi)下,達到(dao)國家排放(fang)標準。 Lee等在實(shi)驗室(shi)(shi)用(yong)SGMD分(fen)離異丙(bing)(bing)醇-水(shui)溶液(ye), 以(yi)N2作為(wei)吹掃氣體,將異丙(bing)(bing)醇的(de)(de)質量分(fen)數從3%提 高到(dao)10%,異丙(bing)(bing)醇最大(da)分(fen)離系數為(wei)10~25。

2.5脫(tuo)除回(hui)收廢水中的氨

近年來(lai),控制(zhi)或去除(chu)(chu)(chu)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)氨(an)(an)(an)氮是環(huan)境領域(yu) 的(de)(de)研(yan)究(jiu)熱點之(zhi)一(yi)。膜(mo)分(fen)離技術的(de)(de)發展,為(wei)氨(an)(an)(an)氮廢(fei)水(shui)(shui) 的(de)(de)處(chu)理(li)提供了(le)新的(de)(de)思路。唐建軍(jun)等采用化(hua)學(xue)(xue)(xue) 吸收膜(mo)蒸(zheng)(zheng)餾(liu)進行了(le)脫除(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)溶液中(zhong)(zhong)(zhong)氨(an)(an)(an)的(de)(de)實驗(yan)室(shi)研(yan)究(jiu), 結果表明,化(hua)學(xue)(xue)(xue)吸收膜(mo)蒸(zheng)(zheng)餾(liu)可脫除(chu)(chu)(chu)水(shui)(shui)溶液中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)氨(an)(an)(an)。 郝卓莉等采用化(hua)學(xue)(xue)(xue)吸收膜(mo)蒸(zheng)(zheng)餾(liu)在實驗(yan)室(shi)中(zhong)(zhong)(zhong)處(chu)理(li) 焦化(hua)廠(chang)剩余氨(an)(an)(an)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)氨(an)(an)(an)氮及揮發性酚,取得(de)良好效 果,氨(an)(an)(an)的(de)(de)去除(chu)(chu)(chu)率高達99.7%,回收率99.5%,能(neng)源 費(fei)用僅為(wei)蒸(zheng)(zheng)餾(liu)法的(de)(de)4.36%。盡管化(hua)學(xue)(xue)(xue)吸收膜(mo)蒸(zheng)(zheng)餾(liu) 處(chu)理(li)氨(an)(an)(an)氮廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)研(yan)究(jiu)取得(de)了(le)一(yi)些成果,但這方面(mian)的(de)(de) 研(yan)究(jiu)報道還(huan)較少,一(yi)些問(wen)題還(huan)有(you)待深入認識。

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