煤化工反渗透浓水浓缩的研究现状

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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煤化工反渗透浓水浓缩的研究现状

薛华

兖州煤业榆林能化有限公司

摘要:反渗透浓水浓缩技术现已广泛被用于煤化工含盐废水处理工作的应用中,但是在实际应用中反渗透技术的产率仅有75%,那么对剩余部分的浓水处理和排放问题的研究就变得更为重要,由此可见处理这部分反渗透浓水浓缩对于环境保护和可持续发展方面的意义十分重大。煤化工企业属于资源密集型的产业,在实际生产中往往会消耗大量的水资源,另外还会对环境造成很大的负面影响。反渗透浓水浓缩技术在我国的煤化工企业得到了很好的发展,但是产水率并不是很理想。下面主要是从煤化工反渗透浓水浓缩的现状进行分析,从而提出改善的建议。

关键词:煤化工;反渗透;浓缩;渗透膜

随着人类社会的不断发展,自然资源逐渐将会呈现出枯竭的状态,而大力发展煤化工则可以弥补自然资源减少的缺点,但就是目前该行业的特点来说,一些典型的煤化工项目的污染物有着极大的排放量,如果把这些污染物都排放到大气中,那么就会对空气和土壤都造成很大的危害,因此,如何对这些污染物进行处理是当前工作中的重中之重,就分类来看,反渗透法、蒸馏法以及电渗析法是最主要的三种。其中最常用的还是反渗透法,反渗透法污染少、耗能少、能重复利用,是煤化工企业的首选技术。

在我国的反渗透技术的产率仅有75%,那么也就是说还有剩余25%的反渗透水要产出,危害环境,因此研究快捷有效的途径刻不容缓。

1反渗透浓水浓缩的概述

随着可持续发展观念的逐步深入,绿色发展已经成为我们这个时代的主题,因此对煤化工企业的污染物处理就显得尤为重要。在处理方法中,反渗透浓水浓缩是一种比较常用的技术,该种技术的应用在各个行业中都具有很广泛的应用,是有效利用水资源的途径。

1.1正渗透技术

在反渗透浓水浓缩技术中,正渗透技术有着比较广泛的应用,从其原理上来分析,它主要依托于渗透压的原理开展的,在煤化工企业中,含盐废水和驱动液之间是存在很大的渗透压差别的,根据渗透压的原理,驱动液的渗透压要远远大于浓盐水,这时,水就会从浓盐水中流向驱动液,从而达到浓缩的目的。

1.2反渗透技术

从本质上来分析,反渗透技术则是主要利用离子交换的原理来实现浓水浓缩的目的。和正渗透技术相比,离子交换可以改变水体的硬度,使含盐成分的活性显著提升,从而产生比较明显的渗透压差值。从整体使用效果来看,该种方法的效率是非常高的,尤其在酸性条件下,钙和硅就会以离子的形式出现,这样就可以显著提高反渗透回收率的可能性,从世界的角度来看,这种技术已经被世界各地所接受,并且发展前景甚好。

1.3膜蒸馏技术

膜蒸馏技术出现的时间最早,但是该技术的材料和工艺方面都受到了限制,发挥浓水浓缩的效果十分有限,随着近几十年的发展,膜蒸馏技术也慢慢成为我国煤化工产业的浓缩净化技术的首选,它具有设备稳定、操作简单的优势。

2反渗透浓水浓缩的应用

煤化工行业是一个复杂而又精细的行业,尤其是对一些污染物的排放有着较高的标准,所以在处理过程中,应当准确分析废水的成分和占比,从而确定应该运用何种反渗透浓缩浓水技术,该技术在实际运用中的关键就在于渗透膜,可以说,渗透膜材质的选择几乎就能决定该技术的成败,从目前的应用情况来看,聚丙乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯是最常用的集中渗透膜。

聚四氟乙烯是一种比较常用的反渗透材料,张力非常大,同时还具有疏水性和耐氧化性,在进行反渗透浓水缩水有着比较好的应用效果。从细节上看,聚四氟乙烯受外界温度的影响非常大,如果将室外温度提升至67℃,这时盐分过滤率就可以达到98%。在利用聚四氟乙烯膜进行蒸馏的过程中,研制的关键技术是要增大膜的平均孔径,从这个角度出发来改善产水的质量,增大膜通过率。

聚偏氟乙烯在应用中也是一种比较受欢迎的材料,从化学本质上来分析,聚偏氟乙烯的相关化学特性是处于聚丙乙烯和聚四氟乙烯之间的,在制备以及存储的方面有着自己独特的优势,而将聚偏氟乙烯膜作为膜蒸馏的材料是具有很强的应用效果的。

聚丙烯膜相对于四氟乙烯材质的疏水性比较差,但是实际应用中的张力却有很大程度的改善,并且价格比较便宜,适合规模小的企业用,因为聚丙烯膜在常温下不溶于任何的溶剂,所以制取方法经常采用熔融纺丝—冷却拉伸的方法以及热致相分离的方法。但是也有其缺点,比如它的稳定性比较差,很容易发生氧化反应,因此常被应用于温度适中且长期稳定的环境中。

3结语

伴随着经济社会的快速发展,煤化工产业满足了社会对于能源需求的多样化,同时还为各种工业提供了多种多样的化工产品,随着绿色发展观念的深入,反渗透浓水浓缩技术在我国的煤化工企业得到了很好的发展,但是产水率并不是很理想。因为煤化工产业生产规模在不断地扩大,因此含盐废水的处理成为我国煤化工企业坚持可持续发展有待解决的重要问题,反渗透浓缩浓水技术应运而生,其技术质量也有了很高的提升,其中膜蒸馏技术可以用低品质的热源,截留率高、技术成熟等特点,一直以来受到了国内外学者的青睐,而且随着科学技术水平的不断提升,这种技术的发展必将会更加地迅速。

膜蒸馏的用膜材料有聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙乙烯,其中聚四氟乙烯是一种比较常用的反渗透材料,张力非常大,同时还具有疏水性和耐氧化性;在常温下会溶解很多种的溶剂,在制备和存储的方面比较方便;聚丙烯膜相对于四氟乙烯材质的疏水性比较差,但是实际应用中的张力却有很大程度的改善,并且价格比较便宜,适合规模小的企业用,聚偏氟乙烯相对于聚四氟乙烯和聚丙乙烯具有十分明显的优越性,在各种不同的生产工艺设备中得到了广泛的应用,该技术是平衡经济效益和环境效益的关键,因此积极的研究产水率工艺,是我国煤化工产业未来发展的重要方向。

参考文献

[1]苏艳敏,郑化安,付东升,李克伦,肖荣林,吕晓丽.煤化工反渗透浓水浓缩的研究现状[J].洁净煤技术,2014,20(01):104-109.

[2]邢明皓.煤化工反渗透浓水浓缩的研究现状[J].化工管理,2015(30):161.

[3]张桐,刘健,霍卫东,王晓光,仝胜录.煤化工反渗透浓缩液的“零排放”技术的研究现状[J].工业水处理,2016,36(02):15-20.

[4]李卓坪,杨鲁伟,张振涛.煤化工污水蒸发浓缩特性研究[J].资源节约与环保,2016(09):75-76.