通常的卷式RO/NF膜元件對于進(jìn)水的水質(zhì)條件有嚴(yán)格的限制,其中包括SDI、 PH、溫度和COD/TOC 等。因此,RO/NF在廢水處理應(yīng)用中基本上是作為以回用為目的的深度處理工藝,其給水多數(shù)處理后為達(dá)標(biāo)排放廢水。顯然垃圾滲瀝液、煤化工廢水和冷軋廢水等COD和色度等污染指標(biāo)>>100mg/l的高濃度廢水超越了一般水處理膜的運(yùn)行范圍。我們認(rèn)為正確的水處理策略應(yīng)該是把有機(jī)物負(fù)荷盡可能交給生化過程,然而現(xiàn)實(shí)的情況是,生化處理在許多情況下并不能百分百完成任務(wù),比如垃圾滲瀝液和煤化工廢水,高濃度的難降解有機(jī)物只有寄希望于物理化學(xué)方法做進(jìn)一步的處理,才能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放或者回用。
卷式膜元件被用于高濃度廢水處理可以視同于工藝分離應(yīng)用。事實(shí)上工藝分離膜在食品、制藥和化工.等高濃度料液的分離濃縮中早已是成熟工藝, 將其引入高濃度廢水處理,也就是將工藝分離膜過程的理念引入了水處理,比如對于給水/濃水流量的強(qiáng)調(diào)和系統(tǒng)參數(shù)的精細(xì)控制等。當(dāng)然工藝分離應(yīng)用中的高運(yùn)行費(fèi)用和嚴(yán)格的操作條件與廢水處理工藝的期望還是相差甚遠(yuǎn),我們在這里介紹的幾個高濃度廢水應(yīng)用成功案例,就其操作費(fèi)用、管理強(qiáng)度及CIP頻率等要素比較,雖然比常規(guī)的RO/NF水處理系統(tǒng)高一些,但已經(jīng)比較接近了。
分離膜在高濃度廢水領(lǐng)域非常突出的成功應(yīng)用是垃圾滲瀝液處理,目前納濾技術(shù)已經(jīng)成為滲瀝液處理的首選工藝,在一些項(xiàng)目上,膜元件壽命達(dá)到了3-4年,CPI 周期1-2月。垃圾滲瀝液的成功經(jīng)驗(yàn)鼓勵了在其它高濃度廢水的積極探索,近年來軋鋼廢水、煤化工廢水、抗生素廢水和印染廢水等高濃度廢水處理也獲得了初步的成功。
納濾分離膜的選擇性
納濾是較晚發(fā)展的膜技術(shù),早期的納濾被定義為分離范圍介于反滲透和超濾之間的膜過程,由于納濾在系統(tǒng)設(shè)計、操作模式等方面與反滲透比較接近, 也有人認(rèn)為納濾就是一種疏松的反滲透。嚴(yán)格來講,這種說法是一種技術(shù)概念上的誤導(dǎo)。真正分離概念上的納濾是滿足道南效應(yīng),并對離子具有明顯選擇透過性的分離膜,納濾膜的氯化鈉透過率與氯化鈉濃度成正比,該比例一般大于0.4。而疏松的反滲透膜對于各種離子的脫除率都較低,并且其脫除率隨濃度增加而降低。
這種選擇性透過特性應(yīng)用在高濃度廢水處理中,納濾膜可以部分透過基本無害的氯化鈉和碳酸氫根. 脫除大部分有機(jī)物,同時完全脫除毒性重金屬及較為有害的硫酸鹽。與反滲透相比,納濾系統(tǒng)能夠在明顯較低的壓力下,獲得較高的產(chǎn)水通量和回收率,其原理在于這種離子選擇性脫鹽。系統(tǒng)的產(chǎn)水通量是取決于運(yùn)行壓力與滲透壓的差值,而只有被膜截流的部分才產(chǎn)生滲透壓。
納濾技術(shù)的特點(diǎn)
? 對小分子溶質(zhì)的選擇透過性;
? 溶質(zhì)分子(離子)的電性對NF膜的選擇性影響明顯;
? 膜品種多,分離性能有差別;
? 壓力、溫度、濃度、PH以及圈子強(qiáng)度各種操作條件對于NF系統(tǒng)的分離性能影響大;
? 應(yīng)用范圍廣,技術(shù)條件變化多。