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本课题开展了针对钨冶炼APT(仲钨酸铵)离子交换工艺废水的回用技术研究。该废水碱性强,水中除含有高浓度的Na+、Cl-、OH-外,还含有微量的Zn2+、Pb2+、Cd2+、Fe2+等各种金属离子和AsO33-、AsO43-等酸根离子。目前主要采用中和沉淀的方法处理,处理后的废水含有高浓度的Cl-,会造成二次污染。本课题采用反渗透工艺处理该废水,要求产品水能够回用于生产。 针对废水水质和回用要求,设计了实验室反渗透系统,并选用了Duraslick RO2540反渗透膜和RE2540-TE膜进行了小试研究。研究表明: (1)实验所设计的预处理系统,能够很好地去除废水中的SDI与浊度这两项指标,使出水能满足反渗透膜进水要求。 (2)在不同的压力下,发现Duraslick RO2540反渗透膜的最佳运行压力为1.8MPa,此时产水率达到17.4%,Cl-截留率为91.4%;而RE2540-TE反渗透膜的最佳运行压力为1.7 MPa,此时产水率为16.8%,Cl-截留率达到93.4%。NaOH能很好地透过膜。两支膜都能在最佳压力情况下稳定运行。在最佳压力情况下,两种膜的产水Cl-浓度均低于800 mg/L。Duraslick RO2540膜产水Cl-浓度为750.mg/L,RE2540-TE膜产水Cl-浓度为500 mg/L。 (3)通过浓缩试验发现,随着浓缩时间的延长,膜通量下降。当浓缩试验运行120min时,RE2540-TE膜的浓缩倍数达到5.0,膜通量从45 L/㎡·h降为15.1 L/㎡·h,产水Cl-浓度为1600mg/L;Duraslick RO2540膜的浓缩倍数只达到4.3,产水Cl-浓度达到2100mg/L,膜通量从40 L/㎡·h降为17.8 L/㎡·h。浓缩试验结果表明,RE2540-TE膜对Cl-的截留性能更好,但是更容易受到污染。 (4)膜清洗恢复试验表明,MCT882清洗剂适合钨冶炼APT离子交换废水对反渗透膜所造成污染的清洗。清洗后发现Duraslick RO2540膜膜通量损失为5%,而RE2540-TE膜膜通量损失为8%。 最后本文从理论角度初步设定了实际工程中系统的回收率,对反渗透系统的膜组件进行了排列,并从技术、环境效益以及经济效益等方面进行了可行性分析。 本课题研究成果能使钨冶炼过程废水回用,彻底解决APT冶炼离子交换废水水量大、处理难等问题,变“废”为“宝”,实现了水资源的综合利用。本课题研究成果的推广应用,能产生较大的社会和经济效益,具有良好的产业化前景和市场需求。