1实验
1.1实验材料
实验用原水水样为火电厂湿法烟气脱硫废水经化学沉淀法处理后出水,水质满足《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T997—2006)。出水中总盐度(TDS)、Cl–、F–、SO42–和Ca2+的质量浓度分别为38661、10446、20.06、8250、821.6mg/L。水中相关离子含量的测试药剂为哈纳试剂;其余实验药品均为分析纯。
1.2实验仪器
实验采用IMP-30集成膜分离综合实验装置对原水进行微滤和纳滤处理,图1为该装置的原理。
精密机械过滤采用纽森NCM-1000卷式膜,微滤膜、纳滤膜均采用通用GE/M-N卷式膜,其中机械过滤的过滤面积为0.4m2,过滤精度为1.0μm,耐压为1.0MPa;微滤过滤面积为0.4m2,过滤精度为0.04μm,耐压1.0MPa;纳滤过滤面积为0.4m2,过滤精度为200截留分子量,耐压4.0MPa。哈纳HI832000高精度实验室多参数测定仪(意大利哈纳仪器公司)用于测定水中F–、SO42–、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Cr6+和Ni2+等离子;pHS-3C酸度计(上海精密科学仪器有限公司)用于测定水样的pH值;DDS-11A电导率仪(上海虹益仪器仪表有限公司)用于测定水样的电导率;浊度计WGZ-2B(上海昕瑞仪器仪表有限公司)用于测定水样中的悬浮物含量。
1.3实验方法
将化学沉淀法处理后的出水依次经过机械过滤、微滤处理。机械过滤和微滤均在室温条件下进行,操作压力分别为0.03、0.5MPa,泵流量分别为0.232、0.406m3/h。利用温控系统将原水温度分别调节至15、25、35、45℃,启动膜分离系统,控制泵流量为0.406m3/h,分别在操作压力为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5MPa条件下进行纳滤处理,待系统稳定15min后测定膜通量,取样测定出水水质,得到最适操作温度、操作压力;并在最适操作温度和操作压力条件下,按照相同步骤完成操作时间、原水典型残留物Al3+和聚丙烯酰胺(PAM)对处理效果的影响实验。
为保证系统原水浓度稳定,纳滤滤液返回至贮料罐。为研究浓缩比对处理效果的影响,在上述最适操作温度和操作压力条件下测定滤液体积,并在不同浓缩比条件下取滤液测定出水水质,此实验过程中滤液不返回至贮料罐。每次完成实验后,均对膜进行化学清洗和清水反冲洗。