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《反渗透与纳滤膜分离技术在铜矿废水回收中的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第18卷第1期厦门理工学院学报Vol.18No.12010年3月JournalofXiamenUniversityofTechnologyMar.2010反渗透与纳滤膜分离技术在铜矿废水回收中的应用研究林丽华(三达膜科技(厦门)有限公司,福建厦门361022)[摘要]研究了反渗透和纳滤膜在铜矿废水处理回用情况,考察并对比了反渗透和纳滤膜的透过液2+浓度、膜通量、清洗状况以及对废水的浓缩倍数(浓缩液Cu浓度)等参数.试验发现,一级反渗透和纳2+滤的透过液浓度分别为8mg/L和14mg/L,对Cu的截留率分别达
2、到96164%和94119%,二级纳滤浓缩2+2+2+液Cu浓度可达到4000mg/L以上,满足Cu回收的要求,二级反渗透膜脱盐处理后的产水Cu浓度可低至012mg/L以下,满足回用水要求.研究表明,将反渗透和纳滤膜分离技术应用到铜矿废水处理工程中是可行的,具有显著的经济利益和社会效益.[关键词]反渗透;纳滤;膜分离技术;铜矿废水回收[中图分类号]X703[文献标志码]A[文章编号]1008-3804(2010)01-0071-052+铜矿生产过程中产生的废水含有较高的Cu,含铜废水直接排放不仅对环境造成严
3、重危害,而且造成资源浪费..目前,矿山污水的处理方法主要有中和法、硫化法、沉淀浮选法、萃取电积法、[1]生化法等.但是这些方法存在石灰用量大、固体沉淀多、硫化副产物产生等问题,需对此进行二次处理,容易产生二次污染.反渗透ReverseOsmosis(RO)和纳滤Nanofiltration(NF)是在高盐水和苦咸水淡化过程中发展起来两种新型膜分离过程,与传统处理技术相比具有分离效率高,能耗低,[2]无二次污染等优点.随着技术的不断进步,RO和NF的应用领域越来越广泛,除用于苦咸水淡化[3]外还广泛用于电力、
4、化工、制药、生化、食品、电子、饮用水生产等许多领域.国内外的最新研究表明,将RO和NF技术应用于含重金属离子废水的处理和回收也能取得良好的效果.本研究以福建省某矿业公司的铜矿采矿废水为处理对象,采用NF或者RO膜对该废水进行浓缩2+和处理,对比其浓缩倍数(浓缩液Cu浓度)、透过液浓度、膜通量以及清洗状况等,考察膜分离技术应用于铜矿废水的可行性并摸索工业化系统设计参数.1试验材料和方法111试验流程试验流程示意如图1.原水首先经过预处理进入膜系统的进水罐,去除排放过程带来的杂物和废水中含有的悬浮物质SS,以满
5、足入膜的要求.进水罐中废水经过泵提升压力进入一级膜浓缩,一级浓缩将原水分离形成浓缩液和透析液,随着浓缩的进行,膜面溶液的渗透压逐渐增大,过滤的阻力加大,透过液浓度也随之增加.当一级浓缩的浓缩液浓度无法达到回收要求时,一级浓缩液进入二级浓缩,进一步提高废水的浓度.由于二级浓缩是在比较高的原液浓度上进行的,因此采用更高的入膜压力进行分离,以获得更高的浓缩倍数.二级浓缩液一般即可满足回收离子的要求,而此时二级浓缩的透析液离子浓度较高,可返回一级浓缩,重新进行分离提取其中的有效成份.当一级浓缩的透析液浓度较高,无法
6、满足水回用的要求时,可根据需要对其进行二级脱盐过滤(如图1虚线部分),当回用水要求较低时,则一级浓缩的透析液部分可直接回用,脱盐过滤部分可省去.[收稿日期]2009-11-09[修回日期]2010-03-05[作者简介]林丽华(1975-),女,福建仙游人,助理工程师,从事膜分离技术研究.©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·72·厦门理工学院学报2010年1
7、12废水水质试验主要是以福建省某铜矿采矿过程中产生的废水为原水进行,具体水质参数如表1.表1铜矿废水处理前后水质情况Tab11Thequalityofcopperminewastewater2+2+2++TDS/电导率/Fe/Cu/Ca/Na/项目pH-1-1-1-1-1-1(mg·L)(ms·cm)(mg·L)(mg·L)(mg·L)(mg·L)原水2.477511.55983.5218.02.9219.8NF处理后3.183240.6741.4513.20.3512.2RO处理后3.45361550.4
8、7.20.121.45113试验材料本试验采用陶瓷膜作为预处理.陶瓷膜微滤的过滤孔径约为011μm,适用于去除水中的无机杂质如细砂、结晶颗粒、悬浮物质等.陶瓷膜通过气反洗、水反洗等工艺进行清洗恢复.本试验采用三达膜科技(厦门)有限公司生产的适用于重金属离子回收的三种膜芯:卷式NF膜芯3M05,管式NF膜芯3C01和卷式RO膜芯4F01.在二级浓缩时,由于浓缩倍数很高,膜表面溶液的离子浓度大幅升高,容易出现结晶浑浊
