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沃腾新闻

膜法浓缩草甘膦母液系统成功上市

一、膜分离浓缩技术简介
膜分离技术是利用膜对混合物中各组份的选择透过性能来分离、提纯和浓缩目的产物的新型分离技术,膜分离过程是一种无相变、低能耗物理分离过程,具有高效、节能、无污染、操作方便和用途广等特点,是当代公认的最先进的化工分离技术之一。膜分离技术可作为一种清洁生产工艺,代替传统的蒸馏浓缩、高速离心分离、萃取、离子交换树脂吸附、生化处理中沉降等工艺,膜分离技术应用的领域涉及电力、电子、化工医药、轻工、生物、食品饮料、市政、环保等行业,应用范围广、产业关联度大,是其它任何一种化工分离技术无法替代的,被国外称为二十一世纪最有发展前途的十大高新技术之一。

膜分离技术包括微滤超滤纳滤反渗透、液膜、渗透汽化、扩散渗析等。液体分离膜的分类,根据待分离物质的大小,依次可分为微滤、超滤、纳滤、反渗透,它们的分离范围如下所示:

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下面对在此工程中应用到的超滤、纳滤、反渗透作简要介绍:

1 超滤分离原理

在该工程超滤过程中使用的膜为中空纤维材料制成的。中空纤维是把纤维定向平心行放置于开孔的中心管上形成的。中空纤维装置的操作是把加压的进料液由中心管导入,沿透过器整个长度分布,径向流过纤维的外侧。产品水透过纤维壁进入内腔,再通过管板流至透过液出口。在纤维束外侧和压力容器壁内侧间的溶液流向出口。透过液在低压下流出。溶液流出时只发生了很小的压力降,可作为后续的进料液,来增加回收率和系统的容量。单个草甘膦脱盐的中空纤维透过器约为50%的回收率下操作,串联后,可以在回收率为98%下操作。

优点:1)膜面积与体积比高;2)单个透过器的回收率高;3)易检修;4)易现场更换纤维束。

缺点:对胶体与悬浮物的污染敏感。

中空纤维膜组件示意图:

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2纳滤分离原理

纳滤膜是一种特殊而又很有前途的分离膜品种,其操作区间介于超滤和反渗透之间。是专门为了高度脱除水中总有机碳(TOC)类有毒有害杂质非凡开发的产品,它具有中到高程度的透盐率和中等程度钙的透过率(40%-60%),是脱除地表水和地下水中的有机物并进行部分软化的理想膜元件,满足维持口感和输送管网所需的最低硬度。纳滤膜(NF)可在很低的操作压力下有效地脱除有毒有害物质,又能有效地保留部分营养离子。NF/RO就是将纳滤与反渗透的性能优势结合起来,在需要保留部分离子的行业得到完美的运用。

卷式膜组件示意图
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3 RO分离原理
反渗透膜透过机理:

溶剂与溶质透过膜的机理是由于溶剂与溶质在膜中的溶解,然后在化学位差的推动力下,从膜的一侧向另一侧进行扩散,直至透过膜。溶剂和溶质在膜中的扩散服从菲克(Fick)定律,这种模型认为溶剂和溶质都能溶于均质或非多孔型膜表面,以化学位差为推动力(常用浓度差或压力差来表示),分子扩散使它们从膜中传递到膜下部。因此,物质的渗透能力不仅取决于扩散系数,而且取决于其在膜中的溶解度。溶质的扩散系数比溶剂小得越多,高压下水在膜内移动速度就越快,因而透过膜的水分子数量就比通过扩散而透过去的溶质数量更多。

反渗透是渗透的一种反向迁移运动,是一种在压力驱下借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法,其孔径大约在5~10Å。它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩,其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中,用反渗透技术可将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除,以获得高质量的纯净水。目前应用最广泛的是卷式聚酰胺复合膜,其水通量和脱除率会受压力、温度、回收率、进水含盐量和PH值等的影响。

反渗透工作原理:
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二、膜分离浓缩法的优点
膜在处理低浓度草甘膦溶液中的优点:

1能耗小,整套浓缩设备采用膜分离装置,只需使用电能。

2采用触摸屏自动控制系统,可实现全自动化连续运转。

3无污染,常温常压下进行分离,无化学变化,不会给环境带来任何污染。

4维护简单,降低单元操作费用。

5分离出的水可回用到前段工艺,不仅节约50%以上的水费,而且大大减少污水后处理费用。低浓度草甘膦溶液经纳滤膜系统过滤后,由于纳滤膜能够截留除了水和一价离子的其他物质,所以过滤后的出水无色透明、无大分子有机物、无菌,能够用于生产回用,即膜能提升处理出水的水质,理论上用膜处理能使出水质量达到任何我们想要的水质。所以用膜处理低浓度草甘膦溶液可以实现废水的零排放。

6膜系统占地小,系统全封闭运行,无异味产生。

三、草甘膦母液
1、可处理母液成分

可处理母液成分以草甘膦浓度为1-4%。

2、处理后可达到的技术指标

浓缩液草甘膦、浓度为6-8%,排放液草甘膦浓度在0.1%以下。

四、处理流程框图
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五、工艺流程简介
低浓度草甘膦溶液经加氨水调节pH,达到膜的进水要求后,进入UF一级超滤膜处理系统。低浓度草甘膦溶液经UF一级超滤膜分离后分成两股,浓侧溶液部分返回原液箱;淡侧进入NF二级纳滤膜系统。进入NF二级纳滤膜系统的草甘膦溶液分成两股,经循环浓缩后浓侧溶液浓度升高,达到要求后泵至成品箱;,淡侧进入RO三级反渗透膜系统。进入RO三级反渗透膜系统的草甘膦溶液分成两股,经循环浓缩后浓侧溶液浓度升高,返回NF二级纳滤膜系统进料口;淡侧排放或回收。


六、与蒸发工艺相比所具有的特点
膜法浓缩草甘膦母液系统与原有蒸发系统相比具有如下特点

项  目
蒸发除水工艺
膜分离除水工艺

投资费用

较高

操作费用
140元/吨水
约20元/吨水

自动化程度



环境污染



分离效率





草甘膦母液经膜分离技术处理,透过液排放或回用作工艺用水,提高水资源的回收率;浓缩液经再经蒸发后得10%的水剂。本方案处理工艺简单,维护简单,无二次污染,和蒸发系统配合可大大降低生产成本和操作费用。







                                                                                                                                      技术部




备注:

1.如有不明之处或需更进一步了解可  E-mail: www#hzwatech.com(请将#改为@)。
 

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点击次数:  更新时间:2012-10-08 17:49:01  【打印此页】  【关闭