mvr蒸发器简单原理 中国水处理网(2)

整个膜组件被置于一组振动机械上。振动机械利用马达和偏心轴承，产生约50 Hz/s 的振动频率传到整个膜组，使膜面产生振动。膜面通过往复振动，在膜面产生强大剪切力，盐分难以停留在膜面上，可有效防止膜面产生表面结晶。在高盐浓度下，结晶和未结晶的盐分被推到浓液口外排。振动机械示意见图6。

这两项设计可以使废水在不除硬的前提下进行浓缩。按现有的实践经验，震动膜浓液TDS 浓度可达100 000 μg/g。浓缩比可以达到90%，即可减少蒸发量达90%。产水TDS 浓度约为100mg ˙ L-1 以下，完全满足回用要求。

4.1产水效果与浓缩比：产水效果与选用的膜片有相关，选用NF膜可把90% 双价盐去除，而单价盐只能去除约10%。选RO 膜可把99% 双价盐去除，同时去除95% 单价盐。在脱盐率上，震动膜与一般的卷式无大区别，只是震动膜具有高通量、高浓缩比和防结垢等优势。

4.2固废量：化工项目的固废弃置受到严密监控，而固废的处置费用高昂。因此污水处理混凝沉淀工艺需要采用大量化学品作为前处理除硬，因而必须要考虑固废弃置成本。震动膜采用高频振动提高膜面剪切力，对硬度没有要求，无需外加药剂，减少了整体固废量。

4.3能耗：能耗是整个提浓工段最关键的经济指标。膜浓缩成本比蒸发成本的经济效益显著，震动膜是膜分离技术，不产生相变，进水平均能耗约为4 kW ˙ h/m3。

4.4快速模拟：正昌资源及科技为浓盐水分离做了大量实验，收集相关数据，制成了模拟软件(见图7)。

实际操作结果表明，该软件模拟结果非常接近实际情况。如能提供水质报告，便可在短时间内模拟出浓缩情况，让设计人员、业主及时调整策略，大幅缩短了设计周期。

5煤化工废水实际应用案例

通常化工废水进膜前主要考虑的参数是TDS、硬度和COD，但经常忽略SDI(泥密度指数)才是关键参数。影响膜通量的污染物量化指标通常采用SDI 值。

但面对高浓度工业污水，标准SDI 法需作出相应调整来对废水SDI 值进行量化参考。案例一以某煤化工项目废水“零排放”震动膜的膜浓缩进行案例分析。兰炭废水经脱酚、脱氨，生化，砂滤，震动膜处理，最后膜产水进行回用，浓水进入蒸发结晶系统。该项目废水的进水与产水水质指标详见表1。

震动膜设计和实际运行情况比较见表2。

由表1 和表2 可知，震动膜产水水质满足回用要求，但膜通量和清洗周期还未达到设计标准。图8 为膜面在清洁前后的观察结果。

图8 中A、B 膜片在清洗前发现有大量胶状有机物，通过化学清洗后可以恢复洁白(如图8C 所示)，清洗出来的残余物D 为块状物质。因而化学清洗可以令膜再生。但实际上该膜组的清洗程度并不够。通过对该项目正运行的膜组连续进行三次化学清洗，每次对清洗浸泡液取样观察(见图9)。

结果发现，首次清洗后的浸泡液颜色较深，连续重复清洗颜色逐次变淡，表明现时一次清洗未能把污染物完全去除。说明前处理不足，进水有机胶体含量太高。进一步使用稀释调整后的SDI 法可以对前处理效果进行量化。

由表3 可知，

在砂滤前SDI 非常高，砂滤前后没有太大分别。微滤后SDI 下降明显，表明污染物直径范围在0.01~5 μm。该项目现场进行了一次针对前处理的中试。震动膜对砂滤后的产水的处理效果作为空白对照实验。对比实验为在进膜前设置微滤单元。图10为两次空白对照的实验结果与经微滤后的震动膜的实验结果的对比。mvr蒸发器简单原理

由图10 可知，微滤处理后，SDI 值由3 500 降至85，整体膜通量和清洗周期得到质的改善。采用100 h 作为清洗周期，可满足原设计标准要求。表4 为另一煤化工项目废水“零排放”震动膜膜浓缩案例的进水与产水水质指标。

该项目震动膜空白和微滤预处理运行情况比较见表5。

图11 为震动膜空白和使用两次微滤预处理的运行结果对比。

震动膜原清洗周期已接近200 h，加微滤处理后SDI 值由17 降至6，整体通量和清洗周期并没有太大改善。说明原液中泥密度并不高，微滤对RO 膜的通量影响有限。

6膜堵塞指数与盐量合并计算

煤化工废水膜浓缩工艺主要有三个指数，TDS、硬度和SDI。TDS 产生渗透压，硬度产生膜面结晶，SDI 产生膜面胶体堵塞。震动膜在膜面产生高剪切力，有效将膜面结晶转化为粒状结晶，因此前处理不需使用化学法软化，避免进一步提高TDS 浓度，同时降低运营成本与固废量。而在面对高SDI 的进水时，微滤预处理能有效提高膜通量和延长清洗周期。掌握SDI 值，联合快速模拟软件便能准确预计震动膜通量和产水效果。

原标题:膜浓缩技术在煤化工废水处理中的应用经验

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