熱致相分離法PVDF中空纖維膜在鋼鐵廢水中的應(yīng)用.pdf

1、鋼鐵工業(yè)是我國(guó)工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),但同時(shí)也是用水大戶(hù)和廢水排放大戶(hù)。實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)廢水的資源化、提高水的循環(huán)利用率,是解決水資源短缺的一個(gè)有效途徑。膜分離技術(shù)是20世紀(jì)50年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的一種新型分離技術(shù),近年來(lái),膜分離技術(shù)和傳統(tǒng)處理工藝結(jié)合的膜集成技術(shù)被用于鋼鐵工業(yè)廢水的回用,它有效地解決了污水回用的深度處理,對(duì)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展起著重要作用。
　　本課題選用賽諾膜公司熱致相分離法(Tips)制備的SMT600系列聚偏氟乙烯(PVD

2、F)中空纖維超濾膜組件,研究了該種超濾膜在首都遷鋼和唐山國(guó)豐兩家鋼鐵公司的廢水回用中的性能。首先對(duì)膜的性能進(jìn)行考察,主要包括觀測(cè)膜的表面形貌,測(cè)試斷裂伸長(zhǎng)率及膜對(duì)污染物的截留效果和膜的清洗效果。膜絲的掃描電鏡照片表明,膜表面孔徑均一,開(kāi)孔率高,整個(gè)斷面為均一的海綿體結(jié)構(gòu)。膜絲的斷裂伸長(zhǎng)率實(shí)驗(yàn)表明,Tips中空纖維膜具有很好的耐氧化性和耐酸堿性。截留率實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)外徑為0.1μm的聚苯乙烯微球的截留率可以達(dá)到99％以上。膜污染與清洗實(shí)驗(yàn)結(jié)

3、果表明,經(jīng)過(guò)清洗,膜可以恢復(fù)到初始狀態(tài)。
　　對(duì)于首鋼遷鋼公司的冷軋廢水處理工藝,我們采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維膜組件 SMT600-P50,建立了超濾膜回用系統(tǒng),對(duì)冷軋廢水進(jìn)行超濾深度處理,并回用作廠內(nèi)脫鹽補(bǔ)充水。整個(gè)系統(tǒng)共有三套膜組件,每套有58支膜。長(zhǎng)期運(yùn)行的數(shù)據(jù)表明,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,產(chǎn)水的SDI15小于2.0,濁度小于0.05NTU,能有效保護(hù)后續(xù)反滲透(RO)系統(tǒng)的運(yùn)行?？缒翰罹S持在25~50kPa,運(yùn)行六個(gè)月后

4、跨膜壓差增長(zhǎng)至100kPa?；瘜W(xué)清洗后跨膜壓差能夠恢復(fù)至初始狀態(tài),并且產(chǎn)水通量穩(wěn)定。對(duì)TOC的去除率可以達(dá)到60%以上。
　　唐山國(guó)豐鋼鐵公司由于原來(lái)膜組件在運(yùn)行18個(gè)月以后陸續(xù)出現(xiàn)端頭密封膠大量開(kāi)裂、斷絲等現(xiàn)象。采用壓力式PVDF膜組件SMT600-P30替換出現(xiàn)問(wèn)題的原組件。運(yùn)行控制參數(shù)與原 Memcor膜系統(tǒng)保持一致,運(yùn)行周期為30min,包括27min的制水和3min的物理清洗(空氣擦洗、反洗與正沖)。運(yùn)行期間產(chǎn)水濁度始終

5、在0.08NTU以下,SDI值均小于3,對(duì)TOC去除率高達(dá)60%,說(shuō)明更換的超濾膜組件產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定,滿(mǎn)足后續(xù)反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水要求。
　　SMT600系列聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維膜組件在首鋼遷鋼公司和唐山國(guó)豐鋼鐵公司的廢水回用中的運(yùn)行情況表明,集成膜技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的回用中有效解決了廢水的深度處理問(wèn)題,賽諾膜公司的超濾膜在運(yùn)行過(guò)程中性能穩(wěn)定,產(chǎn)水水質(zhì)也滿(mǎn)足后續(xù)系統(tǒng)的進(jìn)水要求,為國(guó)產(chǎn)超濾膜的發(fā)展和在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用起到了很大的推動(dòng)