 
图3 系统对Cu浓度的提升
Fig. 3 The enhance for Cu concentration
3.5 一级RO浓缩的透过液再次脱盐一级RO透析液Cu离子浓度为8mg/L,为获得更高水质的回用水,本试验将一级RO透析液继续采取二级RO进行脱盐处理。本批次试验中,由于一级透析液的离子含量极低,因此再进入二级RO脱盐时,膜面离子浓度极低,在操作压力较高(15bar)的情况下,渗透压的影响可被忽略,二级RO膜的影响因素主要是温度。在二级RO脱盐运行过程中,通量随系统内温度的升高而升高。脱盐后浓缩液及透过液水质如表4。由表中可以看出处理后的产水Cu浓度可低至0.2mg/L以下,达到回用要求。
表4 二级脱盐水质情况
Table 4 The water quality for 2ndstage RO
项目 |
铜(mg/L) |
铁(mg/L) |
pH |
再次脱盐进水 |
9.64 |
2.62 |
6.75 |
脱盐浓缩液 |
137.2 |
50.2 |
2.88 |
脱盐透析液 |
0.2 |
0.001 |
6.8 |
中间透析 |
0.14 |
未检出 |
6.84 |
3.6 膜污染及清洗状况考察膜系统运行一段时间后应对膜芯进行清洗恢复以保证膜芯的使用寿命,水通量的大小是考核膜清洗恢复情况的主要指标。试验中分别测量并记录了进料前的水通量和清洗后的水通量。做完试验后,膜受到轻微污染,水通量有所下降,经过简单水清洗后,可基本恢复到试验前的通量。表5反映了反渗透膜和纳滤膜在进料前、进料后和清洗后的膜通量变化情况。
表5 膜通量变化情况
Table 5 Variety of flux
膜芯 |
运行压力bar |
进料前膜通量(LMH) |
进料后膜通量(LMH) |
清洗后恢复膜通量(LMH) |
卷式反渗透4F01 |
17 |
27.13 |
25.15 |
26.10 |
管式纳滤3C01 |
30 |
132.44 |
100.60 |
129.00 |
4结论(1)一级RO浓缩达到8倍左右时,将出现浓缩液浑浊现象。免费论文网。工业设计时一级RO浓缩倍数应低于8倍。
(2)本试验采用陶瓷膜作为预处理,三种膜在试验期间,运行通量保持平稳,受污染较少,这验证了采用陶瓷膜作为进水预处理的优越性。工业设计中可考虑采用陶瓷膜过滤作为预处理,保持后续浓缩膜的正常稳定运行。
(3)一级反渗透浓缩平均通量为:33LMH,平均透过液Cu离子浓度为8mg/L;二级管式纳滤膜浓缩液Cu离子浓度可达到4000mg/L以上,完全满足铜回收的要求;二级反渗透膜脱盐处理后的产水Cu离子浓度可低至0.2mg/L以下,完全满足回用水的要求。
综上所述,将反渗透(RO)和纳滤(NF)膜分离技术应用到铜矿废水处理工程中是可行的,不但可以使透过水得到回用,而且铜离子浓缩后,经过萃取可以提炼出大量的铜,从而实现废水零排放和资源的再利用,具有显著的经济利益和社会效益。
参考文献
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