对于脱硫废水膜浓缩的试验,主要考察进水硬度,工作压力和浓缩倍数对DTRO的膜通量的影响。在该系统中,选取膜面积为9.225m2的反渗透膜组件,最大的操作压力为7.5MPa,由于该反渗透膜装置面积较小,只有一只膜壳,故采用浓水回流的方式,提高浓缩倍数。
1)进水硬度对膜通量的影响。选取5个不同的进水硬度,其总硬度见表1,表中的钙离子、镁离子以及总硬度均是以CaCO3计。运行压力控制在7.0MPa,回收率为70%,5组试验得到的膜通量与运行时间的关系如图3所示,结果显示,在DTRO-2进水总硬度为2329.21mg/L时,膜通量一直处于较低的水平,并且随着运行时间的增加很快下降;
当DTRO-1、DTRO-3和DTRO-5进水总硬度在500~1000mg/L时,膜通量维持在较稳定的水平;当DTRO-4进水总硬度在179.46mg/L时,膜通量比前3个稍有增加,可见当进水总硬度在500~1000mg/L时,膜通量能够维持在较高的水平,并且相对稳定,说明DTRO进水条件要求较低,前处理将总硬度去除到500~1000mg/L即可满足进水要求,具有前处理简单的优势。
表1DTRO试验进水硬度检测
2)工作压力对膜通量的影响。将DTRO-3的脱硫废水预处理溶液作为研究对象,在其他条件不变的情况下,将进水压力由1.5MPa逐步提升到.5MPa。记录压力变化对膜通量和脱盐率的影响,如图4所示,膜系统的产水膜通量与运行压力近似呈现出线性关系,脱盐率也随着进水压力的增加而逐渐上升。
3)回收率对膜通量的影响。分析进水硬度和进水压力对DTRO试验的影响后,在中等硬度和高压力的条件下,考察不同浓缩倍数对膜通量的影响,具体试验条件为:温度22.4~42.5℃,高压泵进水压力为7.3~7.5MPa,通过浓水循环浓缩,控制组件的回收率,记录不同回收率、平均脱盐率和膜通量的关系,如图5所示,可以看出膜通量与回收率成反比关系,脱盐率与回收率成反比关系。所以综合比较,当回收率选择在65%~70%时,系统运行比较经济可靠。