启东市生活污水一体化污水处理设备耐久性好

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　脱硫废水为湿法烟气脱硫过程中产生的废水，其高浊度、高硬度、高含盐量、污染物种类多、水质波动大、腐蚀性强等特点，成为燃煤电厂中成分较为复杂、处理难度最大的工业废水。

　　机械式蒸汽再压缩技术(简称MVR)虽然可将脱硫废水做到，但该方法存在易结垢、易腐蚀、运行成本和投资成本高等显著问题。膜蒸馏(简称MD)是一新型膜分离技术，可利用太阳能、工业废热等低品位热源，处理高浓度原料液，以获得高品质的产水。本文就膜蒸馏的原理、组件形式、蒸馏膜材质、热源选择等方面研究该技术在燃煤电厂脱硫废水处理中的应用前景。

　　1、脱硫废水的来源与特点

　　在湿法烟气脱硫工艺中，由于烟气中的F-和Cl-的溶解，会使浆液中2种离子浓度逐渐升高，一方面，F-与浆液中的铝联合，对石灰石溶解产生屏蔽作用，从而影响脱硫效率;另一方面，浆液中Cl-浓度升高也会影响脱硫效率和石膏品质，同时还会引起管道腐蚀。为了维持系统稳定运行、保证石膏产品质量和保证脱硫效率，需要控制浆液中Cl-浓度，一般要求低于20g/L，因此需排出部分浆液，以保证Cl-浓度达标。排出的浆液便是脱硫废水。

　　脱硫废水的典型特征包括：

　　①水质波动范围非常大;

　　②污染物种类多;

　　③硬度高，Ca2+浓度为476.2mg/L～5206mg/L，Mg2+浓度为204.7mg/L～9037.7mg/L;

　　④含盐量很高，特别是Cl-浓度为1127mg/L～14524mg/L，SO42-浓度为1142mg/L～25380mg/L;

　　⑤腐蚀性强;

　　⑥悬浮物含量高;

　　⑦重金属超标。

　　2、膜蒸馏技术的原理与优势

　　膜蒸馏是膜技术与蒸馏过程相结合的分离过程。膜的一侧与热的待处理溶液直接接触(称为热侧)，另一侧直接或间接地与冷的水溶液接触(称为冷侧)，热侧溶液中易挥发的组分在膜面处汽化通过膜进入冷侧并被冷凝成液相，其他组分则被疏水膜阻挡在热侧，从而实现混合物分离或提纯的目的。

　　膜蒸馏的技术优势包括：

　　①可低温操作，不需要将原料液加热至沸点;

　　②常压操作;

　　③理论脱盐率达100%;

　　④产水水质好;

　　⑤可处理高浓度原料液，分离性能不受渗透压限制。

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　　根据膜冷侧水蒸气冷凝方式的不同，膜蒸馏过程可分为4种不同形式(见图1)：直接接触式膜蒸馏(简称DC-MD)、气隙式膜蒸馏(简称AMGD)、气扫式膜蒸馏(简称SGMD)和真空膜蒸馏(简称VMD)。

　　DCMD：该组件内，膜两侧的液体直接与膜面接触，其一面是经过加热的原溶液为热侧，另一面是冷却水为冷侧，膜孔内为汽相(蒸气和空气)，在热侧膜面上生成的水蒸气透过膜至冷侧凝结成水，并和冷却水合而为一。AMGD：该组件内，膜的冷侧装有冷却板，在其间就是气隙室，当热侧水蒸气透过膜在的气隙室扩散遇冷凝壁结成液态导出，而冷却水在组件内部降温，凝结水和冷却水各有通道，互不混合。SGMD：该组件内，膜的冷侧通常以惰性气体(如氮气等)作载体，将透过膜的水蒸气带至组件外冷凝。VMD：该组件内，膜的一侧与进料液体直接接触，透过侧用真空泵抽真空，另一侧的压力保持在低于进料平衡的蒸气压之下，挥发组份从冷侧引出后冷凝。

　膜的疏水性和微孔性是膜蒸馏用膜的选择关键。而足够的机械强度、高热稳定性、高化学稳定性以及较低的导热系数也是膜蒸馏用膜材料所必需的。通常认为孔隙率为60%～80%，平均孔径为0.1μm～0.5μm的膜膜蒸馏。

　　目前，膜蒸馏过程膜材料的研究开发主要集中于3种膜材料，即聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚丙烯(PP)。聚四氟乙烯膜是以聚四氟乙烯为原料，采用特殊工艺，经压延、挤出和双向拉伸等方法制成的微孔膜。聚偏氟乙烯膜是PVDF溶液在支撑层通过生产工艺制造而成的微孔滤膜。双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)一般为多层共济薄膜，是由聚丙烯颗粒经共挤形成片材后，再经纵横两个方向的拉伸而制得。