超滤纳滤集成膜技术回收回用乳制品废水的研究ⅱ+纳滤膜法回收乳糖

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1、超滤－纳滤集成膜技术回收回用乳制品废水的研究II．纳滤膜法回收乳糖张永锋王海马宁于海姣（内蒙古工业大学水污染治理技术研究中心，呼和浩特010051）摘要：以回收乳制品废水中的乳糖和再生废水为目的，研究了纳滤膜法回收废水中乳糖的工艺，系统地讨论了操作压力、进料流量、浓缩比等因素对回收率和对COD的去除率的影响。在本实验条件下，纳滤膜法回收乳制品废水中乳糖的最佳操作压力为1.0MPa,进料流量为28L/min。在此最佳操作压力和进料流量下，废水中乳糖的回收率为100％。而纳滤膜处理后乳制品废水的各项水质指标也达到了回用水的水质标准。关键词：乳制品废水；乳糖；纳滤纳滤膜(

2、NF)是80年代初继典型的反渗透(RO)复合膜创作开发出来的，NF膜介于反渗透膜与超滤膜（UF）之间，对NaCl脱盐率在90%以下，RO膜几乎对所有的溶质有很高的脱盐率，但NF膜只对特定的溶质具有高脱盐率；NF膜主要去除直径1纳米左右的溶质离子，截留分子量为100～1000。近年来在饮用水处理、废水处理和废水回用中越来越多的得到广泛的应用，在饮用水领域主要用于脱除三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂、可溶性有机物，Ca、Mg等硬度成分及蒸发残留物[1][2][3]质。在废水处理中，用纳滤法处理染料废水、放射性废水，出水可达到很高的水质标准，可作[4]为工艺用

3、水；处理城市污水可作为回灌地下水用，从而达到节约水资源，提高水的利用率的目的。文献[5]采用超滤技术回收了乳制品废水中的蛋白质，且去除了废水中70%左右的COD，为纳滤膜提供了优质的进水。本文研究了纳滤膜技术回收乳制品废水中乳糖，同时再生废水的工艺条件，考察了操作压力、进料流量和浓缩比对处理效果的影响，从而确定了纳滤技术回收乳糖和再生废水的最佳工艺条件，为乳制品废水的资源化提供了可能。1实验部分1.1实验仪器与试剂BS系列电子天平（北京赛多利斯仪器系统有限公司）；便携式数显pH计（北京赛多利斯仪器系统有限公司）；数显鼓风干燥箱（上海博讯实业有限公司医疗设备厂）；UV

4、751GD紫外/可见分光光度计（上海天呈科技有限公司）；自制实验装置。乳糖，分析纯，天津市天达净化材料精细化工厂；EDTA，分析纯，天津市科盟化工工贸有限公司；乙酸锌，分析纯，天津市科盟化工工贸有限公司；亚铁氰化钾，分析纯，天津市化学试剂三厂；NaCO3，分析纯，天津市巨星圣源化学试剂有限公司；硫酸银，分析纯，天津文达稀贵试剂化工厂；重铬酸钾，分析纯，天津市科盟化工工贸有限公司；硫酸亚铁铵，分析纯，天津市化学试剂三厂；硫酸，分析纯，固安县北方化学工业公司；氢氧化钠，分析纯，天津市化学试剂三厂；邻菲啰啉，分析纯，天津市福晨化学试剂厂。1.2废水来源与水质实验中采用的废

5、水是文献[5]中超滤膜的透过液，其水质如表1所示。表1超滤液的性质Table1QualityofUFpermeate项目指标项目指标化学需氧量CODcr(mg/L)580pH7.5固体悬浮物SS(mg/L)0蛋白质含量（g/L）0.0646浊度(度)0乳糖含量（g/L）0.66731.3实验装置与流程实验装置与流程参见文献[7]，设备中安装的超滤膜换成纳滤膜。实验选用了美国GEOsmonics公司生产的DK2540F卷式纳滤膜组件，该膜是双层复合膜，其表面分离层材质为聚酰胺，膜的支撑2层是聚砜，有效面积2.6m，截留分子量200。1.4实验内容与分析方法在实验温度为

6、30±1℃、操作压力0.4～1.6MPa和进料流量20～36L/min的条件下，采用全循环的方式研究各种操作条件对纳滤性能的影响。通过分析废水处理前后的COD值与乳糖含量计算纳滤膜对COD的去除率和对蛋白质的回收率。COD值按国标GB11914-1989的方法测定，乳糖含量采用[6]紫外分光光度法测定。2结果与讨论2.1操作压力对膜性能的影响在实验过程中，采用全循环方式，在进料流量为28L/min下测量不同操作压力下的膜通量（J）及膜对COD、乳糖的截留率（RCOD、R乳糖），实验结果见图1和图2。501005095404090·h)30COD30285(%)COD

7、RJ×R202080J(L/mR(%)COD2751010J(L/m·h)700.40.60.81.01.21.41.60.40.60.81.01.21.41.6ΔP(MPa)ΔP(MPa)图1膜通量和COD的截流率随压力的变化曲线图2膜通量与COD截流率的乘积随操作压力的变化Fig.1EffectoftransmembranepressureontheFig.2EffectoftransmembranepressureontheJ*RCODpermeatefluxandCODrejection图1显示在操作压力0.4～1.6MPa的范围内，膜通量随操作压力的升