本课题结合北京市的水质情况和广泛应用于生产中的中低压锅炉所需软化水 的水质指标,进行了采用纳滤膜法处理中低压锅炉软化水的研究。研究内容包括 预处理系统的研究,最佳膜组件的形式,系统的运行参数,膜的清洗方法和纳滤 膜法软化水的运行成本分析。 试验采用的工艺流程为:原水一活性碳柱一保安过滤器一泵一纳滤膜。研究 结果表明: 1.通过加酸调节进水的PH值,调整Langher饱和指数可以很好的防止难溶盐 沉淀在膜上的沉积。 2.操作压力对膜的水通量和脱除效果有直接影响,当压力为0.75MPa时,膜的 水通量和脱除效果最佳,产水量为270L/H,脱硬度率为86.4%,脱盐率为79%, 脱碱度率为83.2%。 3.保持合适的进料液温度对膜的水通量和脱除效果有积极的影响,试验表明进 料液温度为5一20℃为宜。 4.通过对不同硬度的水进行处理,发现膜的脱除效果基本是稳定的。但料液浓 度过高会加速膜的浓差极化的产生。 5.在北京市所用水的范围内,纳滤膜的一级一段出水水质可以满足中低压热水 锅炉的用水要求,二级出水能达到蒸汽锅炉所需软化水的要求。 6.物理冲洗的方法不能恢复膜的性能,采用酸洗方法可以取得良好的效果。 7.纳滤膜法的出水水质和制水成本都优于离子交换法,具有良好的经济效益和 社会效苟。 关健词 纳滤中低压锅炉软化水脱硬度率水通量离子交换运行成本北京工业大学硕l学位报告动兹摸必理中服压寿琴沪洲‘化水J厅理解男 ABSTRACT InthisPaper,aeeordingtothewaterqualityofBeijingmunieiPalandthefeedwater eriteriaoflowandmiddleboiler,studyonmiddle&lowPressureboilerfeedwater usingnanofiltration15Performed。Theeontentsinelude:Pretreatmenisystem,oPtimal styleofmembranemodule,rutmingParameter,washingmethodandworkingeost。 TheflowdiagramofthisexPeriment15:rawwater一aetiveearboneolumn一 eartridgefilter一feedPumP~NFstage。Resultshowsthat: 1.ThroughadjustingPHofrawwatermayPreventthesealeofnon一settleablesalton themembranesurfaee。 2.TheoPeratingPressurehasinflueneeonwaterfluxandremovaleffeetdireetly。 0 . 75MPa15theoPtimaloPeratingPressure,thewaterflux152701/h,rejeetionrate ofhardness1586.4%,rejectionrateofsalt1579%,rejeetionrateofalkalinity15 83.2%。 3.APProPriatefeedwatertemPeraturehasalsoinflueneeonwaterfluxandremoval effeet。5一20oC15theoPtimaltemPerature。 4.ThroughtrialsondifferenihardnessWatershowthattherejeetioneffeetofNF membrane15stable。Buthigherwaterconeentrationwillaeeelerateconeentration PolariZation。 5.IntherangeofBeijingmunieipalwater,thefirstPermeatewaterofnanofiltration eansatisfythefeedwaterofheatwaterboiler。ForthevaPorboiler,the seeond娜Permeatewatereanmeetthefeedwaterquality。 6.PhysiealwasheannotreeovermembranePerformanee。Aeidwashmay acquirefavorableeffect。 7.ThePermeatewaterqualityofnanofiltrationandwo南ngcosthaveanadvantage overthatofion一exehange。Usingnanofiltrationtodemineralizewaterhas favorableeeonomiealbenefitandsoeietybenefit。 KeyWords Nanofiltrationmiddle&lowPressureboilersoftenwater rejectionrateofhardnesswaterfluxion一xehangeworkingeost北京工业大学硕士学位报告功撼履必理中肛压拐炉君结次刃 . 厅理研兑口 目录 悠 第一章绪论...1 第一节膜分离技术发展概述..1 第二节纳滤膜及其应用........ 第三节纳滤膜的性能及其工作参数.. 第四节膜法分离工艺流程....13 第二章研究的目的、内容..17 第一节研究的目的及意义.....17 第二节研究的内容.....20 第三章膜的预处理系统研究....21 第一节水质资料........21 第二节难溶盐的预处理........22 第四章试验过程及数据分析(一)......29 第一节试验研究方法.29 第二节操作压力对膜过滤能力的影响........1 第三节温度对膜过滤能力的影响.....5 第四节回收率对膜过滤能力的影响..38 第五节膜对不同浓度料液的过滤研究........40 第六节操作时间对膜过滤能力的影响.....,.....1 第五章试验过程及数据分析(二).….....44 第一节热水锅炉所需软化水的制取研究.....4 第二节蒸汽锅炉所需软化水的制取研究.....45 第六章膜的运行周期和化学清洗.......49 第一节浓差极化和膜组件性能关系..49 第二节膜污染机理和因素分析........51 第三节膜元件的清洗..53北京工业人学硕十学位报告劝撼膜必理中溉万寿亏办瞬浩次刁方理研无. 第七章纳滩膜法系统与离子交换系统比较.56 第一节产品水水质比较.......56 第二节系统工艺比较.58 第三节运行成本的简单分析.59 第四节环境效益比较.......,二59 第八章主要结论和建议.61 第一节主要结论.......61 第二节建议....63 致谢...64