基于渗透汽化技术的反渗透浓水减量工艺及设备研发

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sody520
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
工业废水的排放是当前水环境安全的重要威胁之一,随着反渗透工艺在工业废水处理领域的广泛应用,由此产生的反渗透浓水成为新的处理难题。现有常规的处理技术处理水质不理想,而高昂的处理成本又限制了常规的热浓缩技术的使用,因此,针对反渗透浓水的水质特点,开发适用的减量工艺及设备,可以大幅降低反渗透浓水的后续处理成本,具有重要的现实意义。本研究创新性地将渗透汽化技术应用反渗透浓水的浓缩减量,使用模拟废水进行试验研究了技术的可行性,明确了主要的工艺参数及影响因子。以垃圾渗滤液的反渗透浓水作为实际废水进行系统试验,获得了工艺运行的关键参数与膜污染情况。基于小试实验的运行结果,设计研发了基于渗透汽化技术的废水减量中试设备,并进行了中试试验研究,获得了较为稳定的运行结果,进一步验证了技术可行性。主要研究结果如下:(1)通过配制多种模拟废水进行试验验证了渗透汽化技术用于废水的减量具有一定的可行性。研究结果表明,影响该工艺运行效率的主要参数为废水温度,渗透侧真空度以及膜进料侧的表面紊流程度,并且废水中的盐浓度对工艺也会造成影响。其中,温度的升高会促进通量的增加,两者之间存在较好的相关关系,在50℃~80℃的研究范围内,趋向于logistic曲线关系,相关系数大于0.99;渗透侧真空度的降低也会使得膜渗透通量上升,在30KPa~5KPa的研究范围内呈线性关系,相关系数大于0.99;表面紊流程度的增加,有助于膜渗透通量的增加。当废水温度为70℃、渗透侧真空度为5KPa、曝气速率为4L/min,膜渗透通量高达19.6L/m~2·h。工艺出水水质良好,在废水进水盐浓度100g/L,COD2000mg/L,氨氮10mg/L的情况下,出水电导率低于20μS/cm,COD浓度低于40mg/L,氨氮浓度低于0.4mg/L。(2)以实际的垃圾渗滤液反渗透浓水为对象,对工艺应用于实际废水的减量进行研究。研究结果表明:在废水进水温度为70℃,渗透侧真空度为10kpa,曝气速率为4L/min的条件下,膜渗透通量达到15 L/m~2·h。同时,出水水质质量较高,出水电导率为22μs/cm,去除率为99.9%,COD浓度23mg/L,去除率为99.2%,氨氮浓度0.13mg/L,去除率超过98%,TN含量12mg/L,去除率超过99.9%,完全达到《城市污水再生利用-工业用水水质》(GB/T 19923-2005)中规定的再生水用作工业用水的标准。在以实际废水的运行过程中,渗透汽化膜表面会形成结晶状物质,膜渗透通量随之降低。经过2%柠檬酸溶液清洗60min后,膜通量可以恢复至原水平的95%。(3)基于实验室小试结果,为进一步研究工艺应用于处理垃圾渗滤液反渗透浓水的可行性与试验效果,将小试装置放大,研发了处理规模为1t/d的中试设备。设计了平板形式的膜组件作为中试设备的渗透汽化单元。设计采用了蒸汽加热与电加热方式两种方式用于废水升温,在保证废水加热需求的同时保证了蒸汽利用的可行性和便利性。采用箱底砂芯曝气的方式以增加进水膜侧的紊流程度,同时,设置多个温度传感器、液位传感器实现中试试验工艺运行的自动控制,设置多个电导率传感器对水质进行实时监测。并设计了可应用于负压的全自动汽水分离器以实现真空环境下连续运行。(4)中试试验结果表明,各组件的设计能够较好的保证渗透汽化工艺的运行需求,在70℃、10KPa的运行条件下连续运行,出水中的各物质浓度很低,其中大部分金属离子浓度低于0.01mg/L,电导率为22μS/cm,COD浓度为40mg/L,试验中膜的初始通量达到9 L/m~2·h,试验结果较好。综上所述,基于渗透汽化技术的废水减量工艺具有较高的可行性,所研发的中试设备能够用于垃圾渗滤液反渗透浓水的减量处理,具有较好的创新性与经济性,可以作为反渗透浓水减量处理的新思路。
其他文献
随着全民健身国家战略的深入实施,体育健身受到广大人民群众的关注。在多个政策文件的引导下,各类体育赛事蓬勃发展,人们逐渐从体育赛事的观看者变为体育赛事的参与者。随着竞速类项目比赛市场的进一步细分,一些赛事对芯片计时的精度提出了更高的要求,传统的无源芯片计时已经无法满足日益增长的计时需求。为解决目前国内市场上芯片计时精度不高的问题,本文参考国外芯片计时的发展历程,结合国内芯片计时的发展情况,提出了一种
学位
在当今竞技体育日新月异的发展情形下,运动员的运动心理状态已成为决定运动员竞技水平的重要影响因素,健康的心理环境可以使得运动员在训练和比赛中保持优异的竞技状态,是运动员保障训练质量进而提升运动成绩的重要保证。在青少年运动员培养过程中,运动员的运动性心理疲劳、运动动机及运动投入水平是影响运动员运动心理状态的重要心理因素。三者之间互相影响,运动员良好的运动投入水平与其训练质量的保障及其运动技术水平的提升
学位
泥石流灾害以及滑坡灾害等国内外常见的地质灾害有着巨大的危害。尤其是对于我国来说高达三分之二的山地面积占比、多变的气象以及复杂的地形让我国成为了世界上地质灾害最为严重的国家之一。近些年来,我国经济高速发展伴随的是对土地的过度开发、排放大量的温室气体以及过度的砍伐树木导致了我国泥石流、滑坡等地质灾害发生的次数逐年递增。因此对地质灾害进行更加深入的研究刻不容缓,而地质灾害模拟装置是研究地质灾害不可或缺的
学位
研究目的:视觉作为感觉信息输入的一种重要方式,在维持人体姿势的稳定中不可或缺。然而,在视觉忽略或缺失的情况下,人体在进行落地动作时,下肢关节的力学特征还尚不清楚,尤其是踝关节功能性不稳者。因此,本研究旨在通过比较踝关节功能性不稳组和对照组视觉剥夺后的落地力学特征,探讨视觉剥夺状态下落地踝关节功能性不稳组的运动生物力学特征,为功能性踝关节的损伤防治提供理论基础和实验依据。研究方法:本研究随机选取苏州
学位
马术运动是中国传统体育文化的现代转型,与文化、旅游、农业、休闲等领域的资源有机融合,是一项时尚体育运动项目,丰富了群众全民健身活动,也成为了体育产业的新兴业态,能充分满足人民群众对美好生活的需求。进入新时代以来,国家大力发展全民健身,以此推动体育产业的发展,促进体育消费增长,马术运动作为一项休闲健身运动成为全民健身和体育产业的重要内容。苏南地区作为长三角一体化发展的重要区域,地理环境优越,经济基础
学位
新中国建立后,随着政治、经济的迅速发展,知识积累促进了文化的发展和更新,教育作为兴国的百年大计,教育改革和课程改革的步伐从未停止。教材作为知识的主要载体,是教学工作的重要环节,是教育教学改革与实施的重要载体,是国家意志、民族精神和文化传统的体现,也是学科发展水平的体现。在新一轮核心素养导向的课程改革之下,通过梳理新中国成立以来普通高等学校排球教材,透视高校排球教材内容的发展趋势,提高高校排球教材的
学位
砷是危害公众健康的十大化学物质之一,目前砷污染已经成为全球关注的污染。填埋场是典型的人造环境,各种污染物的汇集地,填埋场也是重要的砷污染之一,若不能有效控制,填埋场砷污染可造成周围土壤及水体的二次污染。砷的毒性由其形态决定,而微生物介导砷形态转化,而填埋场内微生物多样性高,且富微含生物代谢活动所需的营养物,填埋场内微生物参与场中有毒物质的迁移转化。研究填埋场内砷的迁移转化规律结合微生物对砷的调控行
学位
随着我国城市化进程的加快,污泥年产量急速增长。污泥含水率高、占用空间大,给后续处理处置造成了极大的不便,合理高效地降低污泥含水率势在必行。机械压滤脱水作为能耗最低、应用最广的脱水方法可以有效降低污泥含水率。但机械压滤在脱水时,含水率无法降低至30%以下。并且机械压滤的脱水机理尚不明确。高干脱水是一种将污泥含水率降至50%以下的脱水方式。为进一步降低市政污泥含水率,提高脱水效果,在机械压滤脱水前进行
学位
医学图像分割是医学图像分析领域的一个关键任务,但其往往面临类不平衡的挑战.因此,如何设计医学图像自动分割框架,克服类不平衡问题具有重要的研究价值.深度学习由于其强大的特征提取能力,已在这类挑战性问题上展现出显著优势,但目前这类方法在分割精度和效率的提升上仍有很大的空间.本文主要聚焦于面向类不平衡医学图像分割的卷积关注网络方法,在已有算法的基础上,设计了一系列高效的网络结构准确识别目标区域,达到了先
学位
道路裂缝检测是道路维护保养的一个重要环节,及时进行检测和修理不仅可以清除潜在的行车安全隐患,还可以延长道路使用寿命。在分析国内外道路裂缝识别检测的基础上,进一步研究识别检测方法,主要内容包括:(1)研究深度学习和卷积神经网络理论。建立用于模型训练的道路裂缝数据集,针对数据量不充足模型获取信息不完善可能会导致的过拟合问题,用数据增强方式旋转、平移、仿射、镜像对数据集进行扩充;针对数据集中图像由于光照
学位