應(yīng)用化學與環(huán)境工程系專科畢業(yè)論文參考資料反滲透用于工業(yè)廢水的處理研究

1、畢業(yè)設(shè)計(論文)反滲透用于工業(yè)廢水的處理研究系 別 ：應(yīng)用化學與環(huán)境工程系專業(yè)（班級）：××××專業(yè)名稱××級×班作者（學號）：學生姓名（括號內(nèi)填寫學號）指導教師：姓名（括號內(nèi)填寫職稱或?qū)W位）完成日期： 20 年 月 日 目 錄中文摘要 3英文摘要 31 膜和反滲透膜.41.1膜的定義.41.2膜的分類41.3反滲透膜的定義41.3.1反滲透膜的性能要求和指標52 工業(yè)廢水.52.1工業(yè)廢水的定義.5工業(yè)廢水的分類.5.6.6反滲透用于工業(yè)廢水的處理的相關(guān)研究.7反滲透膜水處理流程73.2溫度對第一級反滲透膜廢水處理應(yīng)用的影

2、響7結(jié)論 8謝辭10參考文獻 10摘要我國人口眾多，淡水資源時空分布不均勻，水資源和社會經(jīng)濟發(fā)展不均衡；人口的不斷增長又使水資源需求量逐年上升，工業(yè)的快速發(fā)展使水污染愈加嚴重，因此造成水資源缺短和水環(huán)境污染現(xiàn)象日趨嚴峻。目前，我國水資源供需矛盾比較突出，全國有300多個城市缺水，其中有114個城市嚴重缺水。21世紀我國水資源供需形勢非常嚴峻，水資源危機將成為所有資源問題中最為嚴懲的問題。要解決這一難題，除水資源的科學管理和優(yōu)化配量之外，充分發(fā)揮高新科技手段在水資源利用中的作用也是十分關(guān)鍵的。近年來，我國每年排污水量約400-500億M3，經(jīng)處理后排放的僅15-25%，由于污水到處橫流，使我國各

3、大水源都產(chǎn)生不同程度的污染，水環(huán)境嚴重惡化1。所以，加強污水深度治理，使之不僅達標排放而且還可大量回用，非常必要，這對改善水環(huán)境、緩解水資源的不足，節(jié)約寶貴的水資源都是十分重要的。城市及工業(yè)污水經(jīng)過深度處理后可用于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、城市景觀、市政綠化、生活雜用、地下水回灌和補充地表水等方面的應(yīng)用2。傳統(tǒng)水處理技術(shù)能夠消除部分污染物，將COD、BOD以及重金融等污染物指標降到安全排放標準或雜用（中水）標準，但無法完全消除排水中所含的微量溶解性污染物。采用反滲透膜技術(shù)可徹底去除這些污染物，實現(xiàn)嚴格意義下的污水再生。ABSTRACTChina's population is numerou

4、s, freshwater resources spacetime, uneven distribution of water resource and social economic development is not balanced; Population growth and increasing water demand, and with rapid development of industry, so make water pollution caused by ever-bigger lack of water resources and water environment

5、 pollution phenomenon short is getting worse. At present, the contradiction between supply and demand of water resources is more outstanding, more than 300 cities nationwide shortage of water, including 114 a city severe water shortages. Supply and demand of water resources in China in the 21st cent

6、ury, the situation has been very serious water crisis will become the most severely punished all resources problems. To solve this problem, in addition to water resources management and optimizing matchs outside, give full play to the quantity of high-tech means the role in water use also is very cr

7、itical. In recent years, China's annual sewage water about 400 to 500 million M3, the processed only 15-25% of emissions, because of sewage, so Chinese cross around each big water produces different degree of pollution, water environment seriously deteriorating. Therefore, strengthens the govern

8、ment, make water depth standards and still can not only of reuse, very necessary, to improve water environment, the lack of ease water, saving valuable resource is very important. Cities and industrial sewage after deep treatment can be used for agricultural irrigation after, industrial production,

9、urban landscape, municipal virescence, life ZaYong, groundwater recharge and complement the application of surface water, etc. Traditional water treatment technology can eliminate part pollutants, COD, BOD and weight will be pollutants such as index dropped to financial security emissions standards

10、or ZaYong (water) standard, but not eliminate drainage contain trace solubility of pollutants. Adopting reverse osmosis membrane technology can completely remove these contaminants, realize the sewage strictly renewable.1 膜和反滲透膜1.1 膜的定義膜可以由聚合物 ,或無機材料 ， 或液體制成 ， 其結(jié)構(gòu)可以是均質(zhì)或非均質(zhì)的 ，多孔或無孔的 ， 固體的或液體的 ,荷電的或中性

11、的。膜的厚度可以薄至 100m， 厚至幾毫米。不同的膜具有不同的微觀結(jié)構(gòu)和功能 ， 需要用不同的方法制備。制膜方法一直是膜領(lǐng)域的核心研究課題 ,也是各公司嚴格保密的核心技術(shù)1.2 膜的分類膜可以分為反滲透膜 (0. 0001 0. 005m) ， 納濾膜 (0. 001 0. 005m) ， 超濾膜 (0. 001 0. 1m) ， 微濾膜 (0. 1 1m) 、電滲析膜、滲透氣化膜、液體膜、氣體分離膜、電極膜等。他們對應(yīng)不同的分離機理 ， 不同的設(shè)備， 有不同的應(yīng)用對象。1.3 反滲透膜的定義反滲透膜是一種用特殊材料和加工方法制成的、具有半透明性能的薄膜。它能在外加壓力作用下使水溶液某一些組

12、分選擇性透過，從而達到淡化、凈化或濃縮分離的目的。   反滲透現(xiàn)象早在1748年就被法國Abble Nellt 所發(fā)現(xiàn)。利用與反滲透相反的過程進行海水淡化的設(shè)想是美國Hassilar 在1950年提出來的，但是只有當1960年Loeb和Sourirajan用醋酸纖維素做材料，研制成功第一張高分離效率高透水量的反滲透膜以后，反滲透膜才從可能變成現(xiàn)實。膜被稱為反滲透過程的心臟，在一定意義上說，反滲透系統(tǒng)質(zhì)量的優(yōu)劣、水平的高低關(guān)鍵在于反滲透膜的好壞，第一張醋酸纖維反滲透膜是用于水脫鹽的，但是隨著各類型的反滲透膜的開發(fā)和膜性能的不斷提高，反滲透膜分離已

13、不僅包括水處理領(lǐng)域，即水脫鹽、純水制備、水的再利用和廢水回收，也包括食品加工、生物學和生物醫(yī)藥的研究。為適應(yīng)水處理應(yīng)用的需求，反滲透膜必須具有應(yīng)用上的可靠性和形成規(guī)律的經(jīng)濟性，其一般要求如下： 1、對水的滲透性要大，脫鹽率高。 2、具有一定的強度和堅實程度，不致因水的壓力和拉力影響變形、破裂。膜的被壓實性盡可能最小，水通量衰減小，保證穩(wěn)定的產(chǎn)水量。 3、結(jié)構(gòu)要均勻，能制成所需的結(jié)構(gòu)。 4、能適應(yīng)較大的壓力、溫度和水質(zhì)變化。 5、具有好的耐溫、耐酸堿、耐氧化、耐水解、耐生物污染侵蝕性能。 6、使用壽命要長。 7、成本要低。2.工業(yè)廢水2.1 工業(yè)廢水的定義工業(yè)廢水（英文：industrial w

14、astewater ）包括生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水，是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物、副產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。生產(chǎn)過程中排出的水。2.2 工業(yè)廢水的分類按工業(yè)廢水中所含主要污染物的化學性質(zhì)分類，分為：含無機污染物為主的無機廢水、含有機污染物為主的有機廢水、兼含有機物和無機物的混合廢水、重金屬廢水、含放射性物質(zhì)的廢水和僅受熱污染的冷卻水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水是無機廢水，食品或石油加工過程的廢水是有機廢水。 按工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品和加工對象可分為造紙廢水、紡織廢水、制革廢水、農(nóng)藥廢水、冶金廢水、煉油廢水等。 按廢水中所含污染物的主要成分可分為酸

15、性廢水、堿性廢水、含酚廢水、含鉻廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。2.3 工業(yè)廢水造成的污染工業(yè)廢水造成的污染主要有：有機需氧物質(zhì)污染，化學毒物污染，無機固體懸浮物污染，重金屬污染，酸污染，堿污染，植物營養(yǎng)物質(zhì)污染，熱污染，病原體污染等。許多污染物有顏色、臭味或易生泡沫，因此工業(yè)廢水常呈現(xiàn)使人厭惡的外觀。2.4 工業(yè)廢水的特點工業(yè)廢水的特點是水質(zhì)和水量因生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)方式的不同而差別很大。如電力、礦山等部門的廢水主要含無機污染物,而造紙和食品等工業(yè)部門的廢水,有機物含量很高，BOD5(五日生化需氧量)常超過2000毫克升，有的達30000毫克升。即使同一生產(chǎn)工序,生產(chǎn)過程中水質(zhì)也會有很大變化，

16、如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼，同一爐鋼的不同冶煉階段，廢水的pH值可在413之間,懸浮物可在25025000毫克升之間變化。工業(yè)廢水的另一特點是：除間接冷卻水外，都含有多種同原材料有關(guān)的物質(zhì)，而且在廢水中的存在形態(tài)往往各不相同，如氟在玻璃工業(yè)廢水和電鍍廢水中一般呈氟化氫(HF)或氟離子(F-)形態(tài)，而在磷肥廠廢水中是以四氟化硅(SiF4)的形態(tài)存在；鎳在廢水中可呈離子態(tài)或絡(luò)合態(tài)。這些特點增加了廢水凈化的困難。 工業(yè)廢水的水量取決于用水情況。冶金、造紙、石油化工、電力等工業(yè)用水量大，廢水量也大，如有的煉鋼廠煉 1噸鋼出廢水200250噸。但各工廠的實際外排廢水量還同水的循環(huán)使用率有關(guān)。例如循環(huán)率高的鋼鐵廠

17、，煉1噸鋼外排廢水量只有2噸左右。2.5 工業(yè)廢水處理遵循的原則1、優(yōu)先選用無毒生產(chǎn)工藝代替或改革落后生產(chǎn)工藝，盡可能在生產(chǎn)過程中杜絕或減少有毒有害廢水的產(chǎn)生。 工業(yè)廢水2、在使用有毒原料以及產(chǎn)生有毒中間產(chǎn)物和產(chǎn)品過程中，應(yīng)嚴格操作、監(jiān)督，消除滴漏，減少流失，盡可能采用合理流程和設(shè)備。 3、含有劇毒物質(zhì)廢水，如含有一些重金屬、放射性物質(zhì)、高濃度酚、氰廢水應(yīng)與其它廢水分流，以便處理和回收有用物質(zhì)。 4、流量較大而污染較輕的廢水，應(yīng)經(jīng)適當處理循環(huán)使用，不宜排入下水道，以免增加城市下水道和城市污水處理負荷。 5、類似城市污水的有機廢水，如食品加工廢水、制糖廢水、造紙廢水，可排入城市污水系統(tǒng)進行處理。

18、 6、一些可以生物降解的有毒廢水，如酚、氰廢水，應(yīng)先經(jīng)處理后，按答應(yīng)排放標準排入城市下水道，再進一步生化處理。 7、含有難以生物降解的有毒廢水，應(yīng)單獨處理，不應(yīng)排入城市下水道。工業(yè)廢水處理的發(fā)展趨勢是把廢水和污染物作為有用資源回收利用或?qū)嵭虚]路循環(huán)。3反滲透用于工業(yè)廢水的處理的相關(guān)研究3.1 反滲透膜水處理流程如圖4所示,采用間歇式兩級反滲透膜截留工藝在實驗室中進行污水處理,即將一級反滲透流出液作為第二級反滲透的進料液,進行兩次截留。將兩次截留液與清水共混達到回用效果,兩級反滲透膜均選取芳香聚酰胺反滲透復合膜CM3。3.2 溫度對第一級反滲透膜廢水處理應(yīng)用的影響操作壓力為1. 6 MPa,測定不同溫度下(2060)對工廠原水處理的膜通量,結(jié)果如圖5所示;由圖5可知,隨著操作溫度的提高,膜的滲透通量明顯升高,在60下操作時獲得的通量為6. 3L·m-2·h-1比常溫時提高了近3倍。這是由于操作溫度的