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[原创] PTFE中空纤维膜用于己内酰胺废水脱氨

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黄金水师

发表于 2020-4-28 11:16:11 | 显示全部楼层 |阅读模式



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己内酰胺生产废水难以处理是困扰行业生产的一个突出问题,己内酰胺生废水具有C/N比失调、氨氮浓度极高、毒性大、可生化性差、难以降解等特点,废水处理难度极大。
为解决己内酰胺废水脱氨难、运行成本高等问题,采用PTFE中空纤维膜进行己内酰胺废水脱氨中试,中试效果理想,经两级PTFE中空纤维膜串联处理后氨氮从1000~2000mg/L降至10~20mg/L,完全满足后续生物处理要求。
相与大家讨论下针对这种低C/N比,高氨氮废水脱氨采用的都是哪种处理方法?还有就是己内酰胺生产废水预处理都是怎么进行的?


PTFE中空脱氨膜中试装置.jpg
清啦

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超凡水师

发表于 2020-4-28 11:32:47 | 显示全部楼层
不错,有前景,,,,,,,,,,,

你是自答,,,自问呐,,,,,,,,,,,,,,,呵呵

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黄金水师

 楼主| 发表于 2020-4-28 11:47:51 | 显示全部楼层
王立立 发表于 2020-4-28 11:32
不错,有前景,,,,,,,,,,,

你是自答,,,自问呐,,,,,,,,,,,,,,,呵呵:l ...

谢谢!我们是专业做氨氮去除的,这个实验也是其他公司配合做的,前面的预处理(去除COD、提高可生化性)我们不太懂,比较感兴趣,所以来论坛请教请教
[发帖际遇]: 投的标中了,碧行赚了 3 金钱. 幸运榜 / 衰神榜

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白银水师

发表于 2020-4-28 12:54:13 | 显示全部楼层
这些氨氮去哪里了?

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 楼主| 发表于 2020-4-28 14:41:31 | 显示全部楼层



浦希环境 发表于 2020-4-28 12:54
这些氨氮去哪里了?

一般可以用一定浓度的硫酸吸收,形成硫酸铵
[发帖际遇]: 恭喜碧行,在水世界找到对的人,增加1 金钱. 幸运榜 / 衰神榜

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白银水师

发表于 2020-4-28 15:10:58 | 显示全部楼层
前段预处理是物化+水解酸化么?预处理后直接进入这个膜系统?请问膜是低压还是高压的,孔径有多大?

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 楼主| 发表于 2020-4-28 17:42:29 | 显示全部楼层
工地杀手 发表于 2020-4-28 15:10
前段预处理是物化+水解酸化么?预处理后直接进入这个膜系统?请问膜是低压还是高压的,孔径有多大?

预处理是高级氧化,进膜之前要求有一级5微米的过滤,膜是低压的,孔径是0.05~0.5μm

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黄金水师

发表于 2020-4-29 14:49:21 来自手机 | 显示全部楼层
进膜有什么要求么

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黄金水师

 楼主| 发表于 2020-5-8 14:47:07 | 显示全部楼层

进膜的话对油、表面张力、悬浮物有一定的要求

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黄金水师

发表于 2020-5-8 15:36:22 | 显示全部楼层



方便介绍一下处理原理和操作方法吗?

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 楼主| 发表于 2020-5-8 20:49:45 | 显示全部楼层
lxc402 发表于 2020-5-8 15:36
方便介绍一下处理原理和操作方法吗?

这是我们PTFE中空纤维膜脱氨的技术介绍,您看看呢
一、技术介绍
氨氮是造成水体富营养化、水体黑臭和环境污染的重要污染源,氨氮污染主要产生于化工废水、化肥废水、稀土废水、有色金属冶炼废水、农药废水、制药废水、焦化废水、垃圾渗滤液、养殖废水、味精废水等,废水中氨氮浓度极高(500 mg/L以上,甚至达到几千mg/L)。目前主要的脱氮技术有生物法、气提吹脱法、化学沉淀法、折点氯化法、离子交换法、反渗透法等,但存在氨氮处理浓度受限、投资高、运行成本大、占地面积大、操作复杂等问题,运用受到限制,亟需开发新的氨氮废水解决方案,PTFE中空纤维膜法应运而生。
PTFE中空纤维膜法脱氨技术是一种将物理或化学吸收和膜分离相结合的一种新型高效脱氨技术。首先,在氨氮废水中加入一定量的碱液调节pH值,氨氮在水中存在着离解平衡(〖NH〗_4^++〖OH〗^-↔〖NH〗_3↑+H_2 O),随pH升高,氨在水中发生解离,当pH高于11时,废水中98%的氨解离成游离态的〖NH〗_3。调节pH值后的氨氮废水和稀硫酸吸收液分别进入膜接触器的管程和壳程,由于废水中氨已经解离成〖NH〗_3,〖NH〗_3会逐渐从气液界面挥发出来,扩散透过疏水多孔PTFE膜的膜孔进入稀硫酸中被吸收。

图1:膜吸收过程简图
二、技术特点
PTFE中空纤维膜法适用于去除料液或料气中氨氮或其它反应性挥发性化合物,该技术具有以下特点:
1、吹脱塔+化学吸收塔或汽提塔+中和反应器的微观组合,膜内同时实现挥发性物质的分离与富集,具有高比表面积、高传质推动力,占地小,投资省等优点;
2、污水和吸收剂非直接接触,两相独立控制,无液泛、泡沫夹带;
3、可使用石灰调节废水pH,无结垢堵膜现象,降低操作费用;
4、近常压操作,电能仅用于驱动料液通过膜组件,节电>80%;
5、废水经良好预处理后,操作性能稳定,使用寿命长;
6、模块化设计,线性放大,出水氨氮数值可控,可与生物处理等无缝耦合;
7、副产物(硫酸铵、氯化铵、氨水等)浓度和纯度较高,可回用,能有效降低运行成本;
8、全流程封闭,有效避免二次污染。

三、核心产品-PTFE中空纤维膜
膜材料PTFE具有强疏水性,高机械强度,化学性能非常稳定、不溶不熔、抗腐蚀,耐有机溶剂、耐酸碱、抗氧化等特点,如此使PTFE中空纤维膜具有难润湿、可清洗、寿命长等优点,但PTFE材料也同时存在材料成型困难,孔结构不易调节等缺点,世界上只有极少数公司能生产PTFE中空纤维膜,中国科学家成功研发出PTFE中空纤维膜生产工艺并将产品应用于高氨氮废水处理,标志着中国已能规模化生产PTFE中空纤维膜。
表1:不同材料接触角及表面能
  
         
PTFE
PVDF
PP
接触角    (度)
108  - 115
107
93.5±0.2
表面能    (dynes/cm)
18-20
25
29-31


四、工程应用
1、某钒矿公司提钒废水高氨氮脱除项目,废水处理量50t/d、进水氨氮浓度为5000mg/L,出水氨氮浓度低于10mg/L。

2、某农药废水氨氮脱除项目,废水处理量100t/d、进水氨氮浓度为2000~5000mg/L,出水氨氮浓度低于100mg/L。
五、其它应用
此新型材料还将在脱除天然气或沼气中的CO2和H2S等,酸性气体脱除,废气中VOCS脱除,膜蒸馏,膜萃取,除湿,脱气、除氧等领域得到广泛应用。

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发表于 2020-5-9 15:24:03 | 显示全部楼层
布局太丑,管子走得很乱,看着费劲。
流量计位置太低,不便于观察,照理说应该在1.2~1.5m的样子,你这个顶多0.5m
心有猛虎,细嗅蔷薇。

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发表于 2020-5-9 15:25:31 | 显示全部楼层
那个方形小水箱是装硫酸的吗?多大容量?什么材质?
[发帖际遇]: 调节池旁边抽烟,打火机刚掏出来,项目经理飞起一腿,虎妞直接掉好氧池,喝了几口水,减少1 金钱. 幸运榜 / 衰神榜
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发表于 2020-5-9 15:28:28 | 显示全部楼层
工地杀手 发表于 2020-4-28 15:10
前段预处理是物化+水解酸化么?预处理后直接进入这个膜系统?请问膜是低压还是高压的,孔径有多大?

肯定是低压的,否则软管和膜组不是要被打爆了?
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发表于 2020-5-9 15:29:25 | 显示全部楼层
碧行 发表于 2020-5-8 14:47
进膜的话对油、表面张力、悬浮物有一定的要求

表面张力用什么指标衡量?限值多少?
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 楼主| 发表于 2020-5-11 08:47:49 | 显示全部楼层
虎妞 发表于 2020-5-9 15:24
布局太丑,管子走得很乱,看着费劲。
流量计位置太低,不便于观察,照理说应该在1.2~1.5m的样子,你这个顶 ...

您说的对,软管是现场实验人员实验完就缠在上面了,我们要改进,中试装置也要做的漂亮、规范。

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 楼主| 发表于 2020-5-11 08:48:40 | 显示全部楼层
虎妞 发表于 2020-5-9 15:25
那个方形小水箱是装硫酸的吗?多大容量?什么材质?

是装硫酸的,容积20L左右,材质PP

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 楼主| 发表于 2020-5-11 08:50:50 | 显示全部楼层
虎妞 发表于 2020-5-9 15:29
表面张力用什么指标衡量?限值多少?

表面张力控制在≥50mN/m,有专门仪器测定
[发帖际遇]: 来水世界社区发了个好帖,官方打赏碧行1 金钱. 幸运榜 / 衰神榜

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发表于 2020-5-11 11:17:06 | 显示全部楼层
碧行 发表于 2020-5-11 08:50
表面张力控制在≥50mN/m,有专门仪器测定

有哪些方式控制表面张力吗?
一般做水处理的,不太会去专门测定这个指标。
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 楼主| 发表于 2020-5-11 14:51:08 | 显示全部楼层
虎妞 发表于 2020-5-11 11:17
有哪些方式控制表面张力吗?
一般做水处理的,不太会去专门测定这个指标。

其实就是看亲水力,里面有没有表面活性剂,我们有个简单的办法,试废水的穿透压,穿透压越高表面张力就越高
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