【摘 要】通過(guò)了解我國(guó)水資源現(xiàn)狀及循環(huán)冷卻應(yīng)用情況,可以看出水資源日益缺乏的今天,回收到循環(huán)冷卻水是人類發(fā)展的趨勢(shì),而且應(yīng)用納濾處理循環(huán)冷卻水排水脫鹽也將成為這一發(fā)展的必然。通過(guò)對(duì)自配溶液和實(shí)際循環(huán)冷卻水分析研究可以得出納濾隨壓力及進(jìn)水濃度等外界條件變化的情況。
【關(guān)鍵詞】納濾 納濾膜 循環(huán)冷卻水
一、前言
(一)我國(guó)水資源的問(wèn)題現(xiàn)狀
水是人類及一切生物賴以生存的基本要素,又是人類發(fā)展的重要的可再生資源,目前我國(guó)人均水量?jī)H2630立方米,人均水資源量約為世界水資源人均占有量的四分之一,浪費(fèi)水的情況也相當(dāng)嚴(yán)重,農(nóng)業(yè)利用水率僅30%-40%,另外我國(guó)水資源污染情況也相當(dāng)嚴(yán)重,根據(jù)1998年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào),全國(guó)廢水排放總量為395億立方米,比去年有所增加。
隨著地球上人口增加,工農(nóng)業(yè)發(fā)展,以及水污染的日趨嚴(yán)重,許多地區(qū)都出現(xiàn)了現(xiàn)顯地水資源危機(jī),社會(huì)發(fā)展受到了相應(yīng)的制約,面對(duì)這一現(xiàn)實(shí)情況,保護(hù)水資源和節(jié)約用水已成為我國(guó)環(huán)境保護(hù)的基本國(guó)策的重要內(nèi)容。
(二)循環(huán)冷卻水處理現(xiàn)狀
據(jù)一般估計(jì),在工業(yè)生產(chǎn)中70%-80%的用水是冷卻水系統(tǒng),冷卻水系統(tǒng)可分為兩類,即直流冷卻水系統(tǒng)和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。其中循環(huán)冷卻過(guò)程中由于水不斷蒸發(fā),鹽類濃縮,因此需要排污和初充新水,其中排污損失占20%-30%。一般排污或是被直接排放了,或是被簡(jiǎn)單的加以利用,這樣不僅浪費(fèi)了水資源而且排污水的高鹽量特性勢(shì)必污染水體,造成環(huán)境污染。為節(jié)約水資源,減少環(huán)境污染,循環(huán)冷卻水排污水的回收利用勢(shì)在必行。
(三)納濾膜處理循環(huán)冷卻水簡(jiǎn)介
由于循環(huán)冷卻水中的懸浮物,含鹽量較高,要回收利用,南非對(duì)其進(jìn)行處理和脫鹽,目前可用于脫鹽的工業(yè)化方法主要蒸餾法、離子交換法,反滲透法和電滲析法。面對(duì)傳流的脫鹽方法投資高成了主要的阻礙。隨著膜技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了一種新型的膜分離技術(shù)——納濾,它是從反滲透膜分離出來(lái)的,納濾與反滲透相比,具有對(duì)不同離子的不同截流率操作壓力低,投資費(fèi)用低,節(jié)能等特點(diǎn)。若用納濾膜處理循環(huán)冷卻水用于工業(yè)回用既保護(hù)環(huán)境又節(jié)省了投資。
二、實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
(一)自配溶液實(shí)驗(yàn)
用不同克數(shù)的MaCL2·6H2O,MgSO4·7H2O,NaHCO3溶于相同體積的蒸餾水以模擬循環(huán)冷卻水。通過(guò)對(duì)自配溶液各種離子的測(cè)定,了解納濾膜的性能及其各項(xiàng)參數(shù)、物料性質(zhì)等同時(shí)分析不同離子經(jīng)納濾處理后的分離效果。
1.分別稱取2g、4g、8g、16g氯化鈉和氯化鈣于8升蒸餾水中配成濃度依次增大的模擬水溶液,當(dāng)操作壓力一定即都為0.8MPa出水流量為10升/小時(shí),通過(guò)納濾膜處理后所得數(shù)據(jù)可以看出當(dāng)操作壓力一定時(shí),水通量隨進(jìn)水濃度增加而減少,去除率也相應(yīng)減少。
2.分別稱取8g氯化納和2g氯化鈣溶于8升蒸餾水中配成模擬水溶液,保持進(jìn)水濃度不變,當(dāng)操作壓力增大時(shí),對(duì)于同種進(jìn)水濃度溶液,當(dāng)操作通過(guò)納濾處理后水通量逐漸增大,去除率增大,脫鹽越好。
3.自配混合模擬水溶液:
從表1數(shù)據(jù)可以看出:NaCl濃度不變時(shí),增大MgSO4的濃度Cl-去除率隨MgSO4濃度增加而減少。相反,SO42-的去除率卻隨MgSO4濃度的增加而增大。這以數(shù)據(jù)規(guī)律符合Dannan效應(yīng)。因?yàn)槟ぞ哂羞x擇性,含有不同離子溶液,透過(guò)膜后離子分布是不同的。且透過(guò)率也隨其它離子濃度變化,而且在表5數(shù)據(jù)中也不難看出:一價(jià)離子去除交率沒(méi)有二價(jià)離子去除效率高。
(二)大唐發(fā)電廠循環(huán)冷卻水
通過(guò)對(duì)大唐發(fā)電廠循環(huán)冷卻水的實(shí)驗(yàn)得出:通過(guò)儀器穩(wěn)定后控制操作壓力即0.6Mpa、0.8Mpa、1.0Mpa、1.2Mpa、1.4Mpa。可以得出其回收率分別是:57%、60%、74%、80%和89%。即隨壓力增大回收率越來(lái)越高,回收效果越來(lái)越好,由此還可以總結(jié)出:延長(zhǎng)儀器穩(wěn)定時(shí)間,適當(dāng)增大操作壓力可以提高出水的回收率。
三、結(jié)論,認(rèn)識(shí)及建議
(一)通過(guò)了解我國(guó)水資源現(xiàn)狀的循環(huán)冷卻水應(yīng)情況,可以看出,在越來(lái)越乏水資源的今天回收利用循環(huán)冷卻水是人類發(fā)展的總趨勢(shì),而自應(yīng)用的納濾處理循環(huán)冷卻水更是先進(jìn)而有探索性的事業(yè)。冷卻水處理的好方法。通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)也體現(xiàn)了納濾的優(yōu)勢(shì)。
(二)使用納濾膜處理循環(huán)冷卻水最重要的前提是預(yù)處理要好,在進(jìn)行納濾前重要做必要的過(guò)濾準(zhǔn)備,以防陰塞膜孔,使膜壽命縮短,同時(shí)注意清洗時(shí)要小心,防止破壞膜的結(jié)構(gòu)。
(三)納濾膜雖然在處理水方面有很多優(yōu)點(diǎn),可是溫度影響較大、高溫比低溫時(shí)處理效果好,夏天比冬天處理效果好,所以在應(yīng)用納濾的同時(shí),注意保持工作溫度。
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