膜蒸馏技术处理低放射性废水研究现状与应用展望.pdf

环境与可持续发展 2016年第4期 ENVIRONMENTANDSUSTAINABLEDEVELOPMENT No．4，2016 膜蒸馏技术处理低放射性废水 研究现状与应用展望 邓晨辉 朱盈喜 吴 伟 梁苏岑 陈 勇 (中核四。四有限公司，甘肃 兰州 732850) 【摘要】本文主要针对膜蒸馏技术在低放废水处理领域的研究情况进行总结，并结合该技术 自身特点和低放射性废 水处理技术研究现状，对膜蒸馏技术在低放废水处理领域的应用前景进行展望。 【关键词】膜蒸馏；低放射性废水处理；现状与展望 中图分类号：X21 文献标识码：A 文章编号：1673-288X(2016)04-0139-04 近年来。膜分离技术对低放射性放废水 (以下简称 气相中的分压差”[3-53。 “低放废水”)的处理越来越多的被研究应用．国内外均 1．3 膜蒸馏分类 有应用膜分离技术处理低放废水的实例。膜蒸馏作为一 随着膜蒸馏技术的不断深入研究 ，目前人们 已经开 种新型膜分离技术也已引起了广泛关注．相比传统的低 发出了多种膜蒸馏方式。按膜组件冷侧的冷凝方式主要 放废水处理方法．如蒸发法、过滤法、化学沉淀法、离 可划分为以下4种，即直接接触式膜蒸馏 (DCMD)、气 子交换法或这几种工艺的组合，膜蒸馏技术具有工艺流 隙式膜蒸馏(AGMD)、气扫式膜蒸馏 (SGMD)与真空膜 程简单。应用成本低。尤其是对高盐分废水的浓缩结晶 蒸馏 (VMD)四种形式。 具有不可代替的优越性，与其它类型膜分离技术的组合 DCMD两侧的液体直接与多孔膜的表面接触 。蒸汽 更是具有 良好的发展应用前景。 的扩散路径仅仅局限于膜的厚度。它是出现最早也是研 究最广泛的膜蒸馏过程。AGMD在冷凝面与膜表面之间 1 膜蒸馏概述 有一停滞的气隙存在．蒸汽穿过气隙后在冷凝面上冷 1．1 膜蒸馏原理 凝。SGMD与AGMD相似 。不同在于其使用惰性气体将 膜蒸馏是一种采用疏水微孔膜以膜两侧蒸汽压力差 透过侧 的蒸汽 吹出组件，在外部进行冷凝。VMD与 为传质驱动力的新型膜分离过程。冷热侧的水溶液被疏 SGMD类似，用真空泵抽吸代替吹扫。使透过侧处于低 水微孔膜分隔开．由于膜的疏水性，两侧的水溶液均不 压状态(不低于膜被润湿的压力)，将透过侧的蒸汽抽 能透过膜孔进人另一侧，但由于热侧水溶液与膜界面的 出，并在膜组件外部冷凝。 水蒸汽分压高于冷侧 ，水蒸汽就会从热侧 (高蒸汽压) 针对上述四类膜蒸馏方式开发的膜组件主要有平板 穿过膜孔进入冷侧 (低蒸汽压)而冷凝 ，这个蒸发一传质 式、管式、卷式和中空纤维式四种 ，其 中，平板膜易于 一 冷凝过程与常规蒸馏十分相似，所以称其为膜蒸馏过 清洗、检查或更换，大多数实验室规模的膜组件采用板 程 。 式膜组件。管式或中空纤维膜组件通常作为组件的固定 1．2 膜蒸馏特征 部分而不易更换，但在工业应用中，由于中空纤维膜不 1986年在罗马召开的膜蒸馏研讨会上 ，日本 、德 需额外支撑部件，边界层阻力比板式膜组件小，同时还 国、澳大利亚等国的专家对膜蒸馏过程的命名与其他相 具有更大的膜比表面积，生产能力更高，因此中空纤维 关专业术语进行讨论，认为膜蒸馏过程必须具备以下特 膜组件比板式膜组件更具吸引力