納米材料復(fù)合膜在處理高濃度氯化銨廢水中的應(yīng)用.pdf

1、隨著我國(guó)化肥工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生的NH<,4>Cl廢水對(duì)環(huán)境的影響也越來越嚴(yán)重。NH<,4><'+>-N和Cl<'->的大量排放都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大的危害。水體中NH<,4><'+>-N濃度過高，會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化和水質(zhì)惡化，同時(shí)對(duì)人體的健康造成一定的影響。而Cl<'->的大量排放也會(huì)導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)改變，對(duì)農(nóng)作物以及地下建筑帶來很大危害。目前，我國(guó)高濃度化肥工業(yè)NH<,4>Cl廢水排放的問題仍然是一個(gè)亟待解決的問題，因此，研究經(jīng)濟(jì)有效地處理

2、NH<,4>Cl廢水的技術(shù)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文對(duì)目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)NH<,4>CI廢水的處理研究現(xiàn)狀，膜分離技術(shù)的使用現(xiàn)狀及其分離機(jī)理進(jìn)行全面的研究，結(jié)合山東省魯南化肥廠廢水實(shí)際情況，對(duì)于NH<,4>Cl廢水中NH4<'+>-N濃度在13000mgL<'-1>以上，則可以借助現(xiàn)有回收工藝對(duì)其中的NH<,4>Cl加以回用，生產(chǎn)不同標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)用和農(nóng)業(yè)用NH<,4>Cl化肥，利用實(shí)驗(yàn)室的專利產(chǎn)品——納米材料復(fù)合膜，自主設(shè)計(jì)并組

3、裝了一臺(tái)膜分離試驗(yàn)機(jī)。 以模擬高濃度NH<,4>Cl廢水為處理對(duì)象，采用膜分離試驗(yàn)機(jī)處理，優(yōu)化得到最優(yōu)工作條件：膜分離壓力為5.5Mpa；溫度為35℃；pH值為6。隨著廢水濃度的不斷增大，出水水質(zhì)和產(chǎn)水率有明顯變化。對(duì)于NH<,4><'+>-N濃度為1304mg·L<'-1>-14071mg-L<'-1>和Cl-濃度為3255mg·L<'-1>-30152mg·L<'-1>的廢水，脫鹽率始終保持在95％以上；而產(chǎn)水率則從48％

4、降到13.1％。采用內(nèi)插法分析最優(yōu)條件下處理結(jié)果，利用三套同樣的膜分離裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇?lián)和并聯(lián)，構(gòu)成循環(huán)型的廢水處理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)山東魯南化肥廠高濃度NH<,4>Cl廢水的零排放和資源化利用。即：清水(產(chǎn)水率25.3％)達(dá)到工業(yè)回用水標(biāo)準(zhǔn)，濃水(產(chǎn)水率74.7％)，可以滿足企業(yè)回收生產(chǎn)NH<,4>C1化肥的要求，清水水質(zhì)好，直接可以用于二次生產(chǎn)，基本滿足企業(yè)用水要求，無需再耗費(fèi)新的水資源。 在不同的處理?xiàng)l件下，對(duì)不同濃度的NH

5、<,4>Cl廢水進(jìn)行處理，獲得大量翔實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用數(shù)據(jù)回歸分析系統(tǒng)——DRS公式軟件包對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，建立脫鹽率以及產(chǎn)水率隨膜分離壓力、進(jìn)水濃度、pH值等工藝條件變化的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系模型。NH<,4><'+>-N去除率(Yl％)、cl<'->去除率(Y<,2>％)和產(chǎn)水率(Y<,3>％)的預(yù)測(cè)模型： Y<,1>=97-0.1x<,1><'2.54>-4.34x<,2><'1.13>-0.3exp(x<,3>)+3.

6、56x<,2><'0.57>x<,2><'0.19>+0.332x<,2><'0.01>exp(x<,3>) Y<,3>=96.5—0.001x<,1><'3.34>+2.015x<,2><'0.29>-0.003x<,3><'0.38>-0.0016x<,1><'2.94>x<,2><'0.29>+0.005x<,2><'0.01>x<,3><'0.01>Y<,3>=10.37-0.345x<,1><'0.91>+3.76x<,2><

7、'1.08>-0.24x<,3><'1.13>式中：x<,l>——pH值x<,2>——膜分離壓力(Mpa)x<,3>——進(jìn)水濃度(g ·L<'-1>)利用膜分離試驗(yàn)機(jī)處理NH<,4>Cl廢水，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和處理?xiàng)l工藝條件就可知清水中NH<,4><'+>-N和Cl<'->的濃度，以及相應(yīng)的產(chǎn)水率。 采用納米膜材料復(fù)合膜處理高濃度NH<,4>Cl廢水，可以實(shí)現(xiàn)廢物的資源化利用，達(dá)到零排放的目的，具有一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。納米