卷式納濾膜處理潔霉素廢水的研究

王亞

摘 要：本文主要對兩種卷式納濾膜在潔霉素廢水中應(yīng)用的情況進(jìn)行了研究，并深入了解到納濾膜的透水性能和截留率等方面的內(nèi)容，并提出了將潔霉素的膜組合進(jìn)行濃縮的流程，通過相關(guān)的研究結(jié)果可以知道，兩種膜組合在運行時回收潔霉素的回收率高達(dá)95%，能夠?qū)⒑罄m(xù)生化處理的要求滿足，具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：納濾膜;潔霉素廢水;處理研究

處理潔霉素廢水一般使用納濾膜進(jìn)行處理，在本文中實驗所采用的兩類納濾膜的類型分別是MPS-44和DLNF2-30的卷式納濾膜，通過使用這兩類卷式納濾膜分析其在廢水中使用時的透水性能、截留率等，并研究了將兩者結(jié)合起來處理潔霉素廢水的實際情況，在一定程度上讓整個潔霉素廢水處理效果更好，具有較好的應(yīng)用價值。

1.實驗過程及方法

1.1實驗使用的設(shè)備以及流程

處理潔霉素廢水首先需要使用低壓泵，在微濾的裝置中送入潔霉素廢水之后需要將廢水放在納濾裝置當(dāng)中，廢水經(jīng)過納濾膜之后需要繼續(xù)流到生化流程當(dāng)中，而在納濾膜當(dāng)中的濃縮液則需要通過循環(huán)料液槽不斷進(jìn)行濃縮的工作。在本文實驗當(dāng)中需要對廢水進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理使用的微濾膜的孔徑為10μm的微濾膜，對廢水進(jìn)行微處理主要是需要處理掉水中存在的大分子雜質(zhì)等，讓納濾膜的使用能夠得到一定的保護(hù)。

1.2實驗使用的納濾膜

本實驗中使用的卷式納濾膜的型號為DLNF2-30，其中有效膜的面積為0.25㎡，純水的通量為50L/㎡，操作的壓力一般小于2MPa，該類卷式納濾膜主要是中國科學(xué)院地大連物化所所提供;使用的卷式納濾膜的型號為MPS-44，其有效膜的面積為1.5㎡，其中純水的通量一般再40L/㎡-50L/㎡之間，操作的壓力小于3MPa，該類裝置是以色列公司提供。

1.3分析使用機(jī)械

對潔霉素測定使用的設(shè)備為分光光度計，對CODCr測定使用的設(shè)備為的污水CODCr速測儀。

2.實驗結(jié)果分析

2.1 DLNF2-30納濾膜的納濾特性研究

使用1.5MPa的壓力，10L/min的流量，對濃度不同的三種水樣進(jìn)行納濾的實驗，其中包括清水、低濃度廢水和高濃度廢水，清水水樣標(biāo)為1#;低濃度的廢水水樣標(biāo)為2#（CODCr=2080mg/L）;高濃度的廢水水樣標(biāo)為3#（潔霉素=339.3mg/L），整個實驗中通量會跟隨時間的推移出現(xiàn)變化情況.

當(dāng)水樣的透水速率的壓力以及流量沒有發(fā)生變化時，其會隨著運行時間的推移出現(xiàn)緩慢下降的趨勢，而且逐漸升高水樣中的潔霉素濃度以及CODCr濃度，膜通量會出現(xiàn)下降的趨勢，這主要說明廢水的濃度嚴(yán)重影響著膜通量。

通過觀察圖2和圖3可以知道，運行的時間增加CODCr和潔霉素的截留率沒有發(fā)生較大的增大變化，DLNF2-30納濾膜在對3#水樣處理時的截留率相對較高，其中對CODCr的截留率達(dá)到了80%以上，對潔霉素的截留率則高達(dá)97.1%。

平均為85%，潔霉素的截留率平均為97%。

在本研究中主要是通過將廢水中的潔霉素進(jìn)行回收，以此將經(jīng)濟(jì)效益提高，并且為了避免在水中出現(xiàn)殘留的潔霉素抑制后續(xù)工藝中微生物的產(chǎn)生，因此要求膜擁有較高的潔霉素截留率，而對于廢水中存在的CODCr含量只需要與相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)相符就可。而且為了能夠?qū)趧恿p少，進(jìn)一步減少投資的成本，應(yīng)該增加膜的通量情況，為了能夠滿足相關(guān)的使用要求，就需要在實際使用的過程中綜合考慮潔霉素截留率以及膜的通量等方面的情況，在對膜的性能進(jìn)行考察時，可以通過把膜通量（J）和截留率（R2）相乘得到。由圖4可以了解到，2#水樣與3#水樣相比，其膜通量×截留率的值比3#水樣高出20，這主要說明DLNF2-30在處理低濃度的廢水時其綜合處理的效果相對較好。

2.2 MPS-44納濾膜的納濾特性研究

采用3MPa的壓力，10L/min的流量對濃度不同的三種水樣進(jìn)行納濾實驗，其中分為清水、低濃度廢水和高濃度廢水，清水水樣被標(biāo)為1#;低濃度廢水水樣可以標(biāo)為2#（在該水樣中其潔霉素為155mg/L，CODCr為2737mg/L）;高濃度廢水被標(biāo)為3#（潔霉素=300mg/L）。通過對實驗結(jié)果進(jìn)行了解可以知道，該類納濾膜處理三種水樣的效果與DLNF2-30納濾膜處理的效果相同，當(dāng)升高廢水當(dāng)中的潔霉素和CODCr含量，膜通量會出現(xiàn)下降的趨勢。MPS-44納濾膜的適應(yīng)性較強(qiáng)，能夠截留高濃度廢水和低濃度廢水中的潔霉素，且截留率相對較高，潔霉素的截留率為97%，CODCr的截留率也高達(dá)95%，通過該實驗可以知道MPS-44納濾膜具有較高的抗沖擊負(fù)荷能力，同時也具有較高的穩(wěn)定性。

2.3潔霉素的組合濃縮

通過進(jìn)行深入的研究可以了解到，MPS-44納濾膜的抗沖擊負(fù)荷能力較高，DLNF2-30納濾膜則可以對低濃度水進(jìn)行處理，且處理效果相對較好。為了能夠保證潔霉素截留的質(zhì)量，達(dá)到相關(guān)的潔霉素回收濃度要求，本文主要設(shè)計了一種組合濃縮的實驗流程。首先將濃縮級分為兩級，第一濃縮級為MPS-44納濾膜，其主要處理具有較高濃度的原始料液，第二濃縮級為DLNF2-30納濾膜，其主要對經(jīng)過MPS-44納濾膜處理后的水進(jìn)行處理，在該流程中不僅對MPS-44納濾膜對廢水進(jìn)行單獨濃縮的能力進(jìn)行了考察，同時也對兩個納濾膜組合時濃縮潔霉素的效果進(jìn)行了考察，其主要的實驗數(shù)據(jù)

將MPS-44納濾膜作為該組合中的第一濃縮級，在濃縮工序進(jìn)行了60小時之后，廢水中的潔霉素濃度被濃縮從211.3mg/L到了1943.4mg/L。并且截留潔霉素的截留率一直都比94%大，CODCr的截留率為92%，與基本的回用要求相接近，通過觀察表2可以了解到，將DLNF2-30納濾膜作為組合中的第二濃縮級，在整個濃縮的過程中，該類納濾膜的潔霉素濃度一般都比10mg/L低，且CODCr的濃度為4067mg/L，與基本的要求滿足，能夠讓后續(xù)的生化工藝進(jìn)行更加順利。將兩種納濾膜進(jìn)行組合使用，在一定程度上提高了潔霉素的回收率，并滿足了規(guī)定的回收率標(biāo)準(zhǔn)，具有較好的應(yīng)用價值和應(yīng)用前景。

3.結(jié)束語

通過對卷式納濾膜處理潔霉素廢水的實驗進(jìn)行研究，可以知道實驗中使用的兩種納濾膜在水樣中潔霉素和CODCr濃度不斷提高時，其處理能力呈現(xiàn)了下降的趨勢，而截留潔霉素和CODCr的截留率都相對較高，但是將兩種納濾膜進(jìn)行對比，MPS-44納濾膜擁有更好的坑沖擊負(fù)荷能力，適應(yīng)性較強(qiáng)，能夠在不同濃度的廢水中使用，而DLNF2-30納濾膜則只是對低濃度的廢水具有較好的處理效果。將兩種納濾膜進(jìn)行組合濃縮實驗，可以將兩種納濾膜的優(yōu)點充分發(fā)揮出來，具有較好的潔霉素廢水處理的效果，通過對其進(jìn)行60小時的組合濃縮實驗，可以發(fā)現(xiàn)該類組合濃縮納濾膜對潔霉素回收率較高，總回收率達(dá)到了95%以上，DLNF2-30納濾膜出水的潔霉素濃度比標(biāo)準(zhǔn)的10mg/L低，CODCr值在4000mg/Lu作用，與后續(xù)生化工藝的基本要求滿足，具有較大的應(yīng)用價值。所以在實際處理潔霉素廢水的過程中，可以根據(jù)實際的廢水情況，選擇合適的處理方法，不斷提高潔霉素廢水處理的效率和質(zhì)量，讓后續(xù)的生化處理工作能夠順利進(jìn)行，不斷推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)價值和經(jīng)濟(jì)效益，最終實現(xiàn)我國社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

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