纳滤对循环冷却水排污水脱盐的研究

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【摘 要】通过了解我国水资源现状及循环冷却应用情况，可以看出水资源日益缺乏的今天，回收到循环冷却水是人类发展的趋势，而且应用纳滤处理循环冷却水排水脱盐也将成为这一发展的必然。通过对自配溶液和实际循环冷却水分析研究可以得出纳滤随压力及进水浓度等外界条件变化的情况。

【关键词】纳滤 纳滤膜 循环冷却水

一、前言

（一）我国水资源的问题现状

水是人类及一切生物赖以生存的基本要素，又是人类发展的重要的可再生资源，目前我国人均水量仅2630立方米，人均水资源量约为世界水资源人均占有量的四分之一，浪费水的情况也相当严重，农业利用水率仅30%-40%，另外我国水资源污染情况也相当严重，根据1998年中国环境状况公报，全国废水排放总量为395亿立方米，比去年有所增加。

随着地球上人口增加，工农业发展，以及水污染的日趋严重，许多地区都出现了现显地水资源危机，社会发展受到了相应的制约，面对这一现实情况，保护水资源和节约用水已成为我国环境保护的基本国策的重要内容。

（二）循环冷却水处理现状

据一般估计，在工业生产中70%-80%的用水是冷却水系统，冷却水系统可分为两类，即直流冷却水系统和循环冷却水系统。其中循环冷却过程中由于水不断蒸发，盐类浓缩，因此需要排污和初充新水，其中排污损失占20%-30%。一般排污或是被直接排放了，或是被简单的加以利用，这样不仅浪费了水资源而且排污水的高盐量特性势必污染水体，造成环境污染。为节约水资源，减少环境污染，循环冷却水排污水的回收利用势在必行。

（三）纳滤膜处理循环冷却水简介

由于循环冷却水中的悬浮物，含盐量较高，要回收利用，南非对其进行处理和脱盐，目前可用于脱盐的工业化方法主要蒸馏法、离子交换法，反渗透法和电渗析法。面对传流的脱盐方法投资高成了主要的阻碍。随着膜技术的发展，出现了一种新型的膜分离技术――纳滤，它是从反渗透膜分离出来的，纳滤与反渗透相比，具有对不同离子的不同截流率操作压力低，投资费用低，节能等特点。若用纳滤膜处理循环冷却水用于工业回用既保护环境又节省了投资。

二、实验与结果分析

（一）自配溶液实验

用不同克数的MaCL2・6H2O，MgSO4・7H2O，NaHCO3溶于相同体积的蒸馏水以模拟循环冷却水。通过对自配溶液各种离子的测定，了解纳滤膜的性能及其各项参数、物料性质等同时分析不同离子经纳滤处理后的分离效果。

1.分别称取2g、4g、8g、16g氯化钠和氯化钙于8升蒸馏水中配成浓度依次增大的模拟水溶液，当操作压力一定即都为0.8MPa出水流量为10升/小时，通过纳滤膜处理后所得数据可以看出当操作压力一定时，水通量随进水浓度增加而减少，去除率也相应减少。

2.分别称取8g氯化纳和2g氯化钙溶于8升蒸馏水中配成模拟水溶液，保持进水浓度不变，当操作压力增大时，对于同种进水浓度溶液，当操作通过纳滤处理后水通量逐渐增大，去除率增大，脱盐越好。

3.自配混合模拟水溶液：

从表1数据可以看出： NaCl浓度不变时，增大MgSO4的浓度Cl-去除率随MgSO4浓度增加而减少。相反，SO42-的去除率却随MgSO4浓度的增加而增大。这以数据规律符合Dannan效应。因为膜具有选择性，含有不同离子溶液，透过膜后离子分布是不同的。且透过率也随其它离子浓度变化，而且在表5数据中也不难看出：一价离子去除交率没有二价离子去除效率高。

（二）大唐发电厂循环冷却水

通过对大唐发电厂循环冷却水的实验得出：通过仪器稳定后控制操作压力即0.6Mpa、0.8Mpa、1.0Mpa、1.2Mpa、1.4Mpa。可以得出其回收率分别是：57%、60%、74%、80%和89%。即随压力增大回收率越来越高，回收效果越来越好，由此还可以总结出：延长仪器稳定时间，适当增大操作压力可以提高出水的回收率。

三、结论，认识及建议

（一）通过了解我国水资源现状的循环冷却水应情况，可以看出，在越来越乏水资源的今天回收利用循环冷却水是人类发展的总趋势，而自应用的纳滤处理循环冷却水更是先进而有探索性的事业。冷却水处理的好方法。通过这次实验也体现了纳滤的优势。

（二）使用纳滤膜处理循环冷却水最重要的前提是预处理要好，在进行纳滤前重要做必要的过滤准备，以防阴塞膜孔，使膜寿命缩短，同时注意清洗时要小心，防止破坏膜的结构。

（三）纳滤膜虽然在处理水方面有很多优点，可是温度影响较大、高温比低温时处理效果好，夏天比冬天处理效果好，所以在应用纳滤的同时，注意保持工作温度。

参考文献：

[1]贺伟程，中国水资源利用现状和未来趋势。

[2]国家环保总局，中国环境公报。1998

[3]高湘、李耘，污水资源化是水资源可持续发展及利用得要途经，地下水，2000年6月，第22卷2期：71

[4]郑谆之，扬建，水处理剂和工业循环冷却水系统分析方法，化学工业出版社：2002年2月

[5]刘茉娥等，膜分离技术应用手册，北京化学工业出版社，2001年2月