1、焦化廢水通常是焦化廠在高溫碳化、煤氣凈化和化學(xué)精煉過程中產(chǎn)生的有機高濃度工業(yè)廢水。廢水經(jīng)生物處理后，仍含有一定濃度的難降解有機污染物、無機鹽和少量微生物，有必要進行深度處理，方可達到無害化排放或回用。膜蒸餾理論上能夠截留全部非揮發(fā)性污染物，獲得類似蒸餾水的水質(zhì)，還可以在較低溫度下進行，能充分利用余熱或者其他可再生能源，因而在焦化廢水生化出水深度處理方面具有一定的潛力。
　　有關(guān)膜蒸餾的前期研究主要集中在海水淡化及高濃度鹽水處理等方

2、面，近年來開始有研究將其用于工業(yè)廢水處理。但由于焦化廢水生化出水中含有揮發(fā)性有機物、無機鹽等組分，這些成分會對膜蒸餾出水水質(zhì)、過程熱效率和通量衰減等方面產(chǎn)生影響，從而影響膜蒸餾的使用。截至目前，采用膜蒸餾深度處理焦化廢水生化出水鮮有報道。本研究首先通過對膜蒸餾出水水質(zhì)、熱效率、通量衰減等方面進行綜合分析，確定了膜蒸餾最佳的操作條件。在此基礎(chǔ)上，進一步研究了不同預(yù)處理對焦化廢水中污染物去除、膜蒸餾出水水質(zhì)和通量衰減等方面的影響。此外，本研

3、究還對不同條件下的膜污染物進行了分析，確定了膜污染的主要組成和形成機制，提出了控制膜蒸餾通量下降的主要措施。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）采用直接接觸膜蒸餾深度處理焦化廢水生化出水（BTCW），在熱側(cè)進口溫度50oC，冷側(cè)進口溫度20oC的條件下，研究了流速（0.1-0.5m/s）對出水水質(zhì)、熱效率和通量衰減的影響。研究表明，流速對出水水質(zhì)影響較小，不同流速下色度、無機鹽、COD和氨氮去除率分別在99.5％、99.5%、97

4、.8%和82.1%以上。熱效率隨著流速的增加呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢，流速為0.3m/s時，熱效率最高（26.75%）。此外，流速越高通量衰減越緩慢，這種條件下可以減少膜清洗的頻率從而延長膜的使用壽命，但是流速高會增加運行成本。綜合考慮各種因素，確定最佳流速為0.3m/s，此條件下膜的初始通量為17.90 kg·m-2·h-1，出水水質(zhì)指標(biāo)COD、色度、電導(dǎo)率和氨氮分別可以達到6.5 mg/L,1度,37.0μs/cm和1.08 mg/

5、L，而在此條件下膜運行8h通量只下降了約2.5 kg·m-2·h-1。
　?。?）采用聚合氯化鋁（PACl）和聚丙烯酰胺（PAM）研究了混凝預(yù)處理對BTCW中污染物去除和膜蒸餾深度處理BTCW過程的影響。研究表明，單獨采用PACl混凝預(yù)處理，可以顯著減少BTCW中污染物濃度，其色度、COD和UV254的去除率分別為39.5%，40.1%和32.2%，能夠有效地減緩膜蒸餾過程的通量衰減。PAM作為助凝劑可以進一步提高BTCW中污染物

6、去除（超過10%），但PAM的引入會導(dǎo)致膜污染加重。掃描電子顯微鏡（SEM），傅立葉變換紅外光譜（FTIR）和能量色散分析儀的結(jié)果顯示，PACl混凝減緩膜污染主要是通過阻止膜表面上形成碳酸鈣結(jié)晶，而PAM引入后會導(dǎo)致膜表面形成大分子聚合物，引起傳質(zhì)阻力的增加。
　?。?）采用D301R樹脂進一步研究了吸附以及混凝/吸附預(yù)處理對焦化廢水生化出水中溶解性有機物（DOM）以及膜蒸餾過程的影響。研究表明，D301R樹脂吸附可以提高DOM特

7、別是發(fā)色基團和助色基團的去除，色度和COD的去除率可以分別達到85.9%和62.5%以上。PACl混凝/D301R樹脂吸附處理后，焦化廢水生化出水色度、COD和UV254的去除率進一步提高到91.5%，76.1%和94.1%，樹脂用量也節(jié)省了約1/3，這表明先經(jīng)過PACl混凝，可以大幅降低非溶解性的懸浮物、膠體和部分有機物的含量，而 D301R樹脂則可以進一步去除 DOM。在隨后的膜蒸餾實驗中，膜蒸餾出水中殘余的痕量有機物主要是表現(xiàn)為低