Derzeit ist die Verdampfungskristallisation das Kernverfahren für die fortschrittliche Behandlung von Abwässern mit hohem Salzgehalt aus Kohlechemieanlagen. Die Verdampfungskristallisation ist teuer, wobei die Mehreffektverdampfung 60 RMB/t und die MVR-Behandlung 40 RMB/t kostet. Um Kosten zu sparen und die Wasserressourcen voll auszunutzen, führen Unternehmen in der Regel einen Vorbehandlungsprozess zur Volumenreduzierung und Konzentration ein, bevor das Abwasser in den Verdampfer gelangt. Dabei wird die Salzkonzentration auf 7 bis 10 % oder mehr erhöht, um die Wassermenge, die in den Kristallisator des Verdampfers gelangt, zu minimieren. Zu den ausgereifteren Prozessen zur Volumenreduzierung und Konzentrationsvorbehandlung, die in häuslichen Ingenieurprojekten eingesetzt werden, gehören derzeit: hocheffiziente Umkehrosmosemembranen, Vibrationsmembranen, Scheibenrohr-Umkehrosmosemembranen, ED-Membranen und bipolare Membranen.
Die hocheffiziente Umkehrosmose-Membrankonzentrationstechnologie hat ihren Ursprung in der Technologie der Arquette Corporation in den Vereinigten Staaten und wurde nach und nach in die heimische Ingenieurspraxis eingeführt. Zu den Hauptprozessen gehören: hocheffiziente Filtration + Tiefenentfernung mehrwertiger Ionen + Entgasung + hocheffiziente Umkehrosmose.
Die hocheffiziente Umkehrosmosemembrankonzentration ist im Wesentlichen eine Umkehrosmosetechnologie, lediglich eine Optimierung und Innovation von Prozessparametern. Daher wird sein Konzentrationsverhältnis durch die Parameter der Umkehrosmosemembran selbst begrenzt. Beispielsweise kann der Einsatz einer Meerwasserentsalzungsmembran das Salz auf etwa 7 % konzentrieren. Die Hauptunterschiede zwischen hocheffizienter Umkehrosmose und konventioneller Umkehrosmose sind folgende:
1. Verbesserte Tiefenentfernung multivalenter Ionen, um Membranverschmutzung zu reduzieren;
2. Ansäuerung und Entgasung vor der Einstellung der Alkalität, um die Karbonatalkalität zu verringern und Karbonatablagerungen zu verhindern;
3. Betrieb bei einem hohen pH-Wert (pH=11), um Membranverschmutzung durch organische Stoffe, Kieselsäure und Mikroorganismen zu reduzieren und dadurch die Permeatausbeute zu erhöhen.
Die hocheffiziente Umkehrosmose-Membrantechnologie stellt viel strengere Vorbehandlungsanforderungen als die herkömmliche Umkehrosmose, insbesondere bei der Entfernung multivalenter anorganischer Metallionen. Zusätzlich zur herkömmlichen chemischen Enthärtung zur Entfernung von Härte und anderen hochwertigen Ionen werden spezielle Ionenaustauscherharze (schwach saure Kationenaustauscherharze) zur gründlichen Entfernung mehrwertiger Ionen eingesetzt und Salze in hochlösliche Natriumsalze umgewandelt. Darüber hinaus wird bei der Verringerung der Karbonatalkalität durch Ansäuern und Entgasen Kohlendioxid entfernt, wodurch die Karbonatbildung während der Alkalitätseinstellung verhindert und die Tendenz zur Karbonatablagerung verringert wird.
Hocheffiziente Umkehrosmose-Membranprozesse (RO) arbeiten bei einem hohen pH-Wert, der die Löslichkeit organischer Stoffe durch Verseifung und Silizium erhöht und so die Membranverschmutzung verringert. Der Betrieb mit hohem pH-Wert reduziert auch die mikrobielle Aktivität und Verschmutzung und mildert so die Verstopfung der Membran.
Anwendbarkeit hocheffizienter RO-Membranprozesse in der Kohlechemieindustrie: Der Prozess ist im Wesentlichen Umkehrosmose unter Verwendung kommerziell erhältlicher spiralförmig gewickelter Membranelemente. Die Kerntechnologie besteht darin, organische Stoffe, Silizium und mikrobielle Verschmutzung durch einen Betrieb mit hohem pH-Wert zu reduzieren. Es ist wichtig zu beachten, dass die Theorie der Membranverschmutzung auch für hocheffiziente RO-Membranprozesse gilt. Verschmutzung ist nicht nur auf die Filterkuchenschicht zurückzuführen, die durch unlösliche Stoffe auf der Membranoberfläche gebildet wird; Gelöste Schadstoffe können durch Adsorption und andere Mechanismen eine irreversible Membranverschmutzung verursachen. Darüber hinaus können organische Stoffe mit unterschiedlichen Molekulargewichten unterschiedlich starke Membranverschmutzungen verursachen, weshalb die Kontrolle der organischen Stoffe im Speisewasser von entscheidender Bedeutung ist. Bei herkömmlichen Polyamid-Verbundmembranen ist die Alkalibeständigkeit zwar besser als bei Celluloseacetat-Membranen, die Kontrolle des pH-Werts des Speisewassers bleibt jedoch von entscheidender Bedeutung. er sollte 11 nicht überschreiten.
Bei hoch{0}salzhaltigem Abwasser aus der Kohlechemieindustrie liegt die wichtigste Prozesskontrolle bei der Auswahl hoch-effizienter RO-Membranen immer noch in geeigneten Vorbehandlungsprozessen. Es müssen Maßnahmen zur Kontrolle der Konzentration organischer Stoffe ergriffen werden, um die Konzentration organischer Stoffe zu verringern, insbesondere durch Reduzierung der organischen Stoffe der Benzolreihe durch Oxidation auf extrem niedrige Werte. Außerdem sind eine Tiefenenthärtung des Abwassers und eine Tiefenentfernung mehrwertiger Ionen erforderlich.
