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本课题是对包头市某稀土厂的稀土氯铵废水进行处理及资源化的研究。稀土氯铵废水主要是在碳酸稀土生产过程中产生的,包括碳沉母液和水洗液。大部分企业已将浓度较低的水洗液回用,作为料液调节用水,而母液浓度偏低,水量较大,若直接蒸发结晶,能耗高,企业难以承受,若直接排放又严重超标,污染环境。本课题采用反渗透浓缩工艺将母液进行浓缩,然后再将浓缩水进行蒸发结晶回收氯化铵。
RO膜对进水水质要求非常严格,如何防止膜污染、阻止膜结垢是反渗透处理氯铵废水应用中的难点。因此,有效的预处理是保证RO系统长期稳定运行的关键。
本文介绍了反渗透预处理实验、RO系统的确定及运行实验、系统的运行成本分析。
预处理实验:
(1)混凝沉淀实验:混凝实验表明,聚合氯化铝(PAC)在去除浊度方面效果较好,其投量较小,澄清液的浊度<2.0NTU,能够达到膜对浊度的要求,且对膜的影响较小:同时对油也有一定的去除率,可作油的辅助处理方法。
(2)吸油毛毡过滤实验:实验表明吸油毛毡对原水中油有较高的去除率,吸油毛毡过滤后油的含量可以降至低于2.5mg/L。
(3)活性炭吸附实验:采用活性炭作为吸附剂进行了动态实验,实验表明通过活性炭吸附后,油<0.2mg/L,能够达到膜对油的要求。
(4)投加阻垢剂实验:通过投加0.5mg/L阻垢剂(MDC220)预防系统长时间运行后结垢。通过上述工序处理,出水水质达到了反渗透膜的进水要求,因而用该预处理工艺处理稀土氯铵废水是可行的。
RO系统的确定及运行实验:
(1)介绍了反渗透浓缩系统本体设计,对反渗透的设计参数,膜元件种类的确定、膜元件数量的确定、膜元件的排列组合方式等内容进行了详细的阐述。
(2)介绍了反渗透系统在不同温度、压力、浓度的原水条件下的运行情况及处理效果。
系统运行成本分析:
采用该工艺后进行蒸发所需的总能耗与直接将废水蒸发所需能耗进行对比,分析该方法在能耗节约上的优势。同时对回收的资源进行统计分析,估算其价值。