乳化油廢水產生于鋼鐵、機械加工等生產過程中,排水量不大,但COD濃度很高,可達11000一37000mL.用傳統處理技術,如化學混凝法等,處理乳化油廢水雖有較高去除率,但產泥量大,容易造成二次污染;廢水處理后,不能回用,造成清洗劑和用水的極大浪費;由于乳化液廢水中含有大量的油類物質和有機物,需要使用大量混凝劑,導致運行費用較高.采用超濾工藝處理乳化油廢水,可以實現廢水回用,同時也解決了污泥二次污染問題目前,國內采用超濾膜或微濾膜處理乳化油廢水的研究較多,有平板膜、中空纖維膜、陶瓷管式膜等方面的報道,但平板膜和中空纖維膜通量較低,陶瓷管式膜價格昂貴.本文采用價格相對較低的PvDF管式膜進行乳化油廢水處理的研究,提供了一種技術上和經濟上都切實可行的乳化油廢水處理方法。
1實驗部分
1.1實驗試劑及儀器
實驗試劑:乳化油,工業級,天津市振達化工有限公司產品;無水硫酸鈉,分析純,天津市永大化學試劑廠生產;石油醚(60一90℃),分析純,阿托茲精細化工有限公司產品;硫酸(1十l),分析純,自配;氯化鈉,化學純,天津市長蘆鹽業有限公司產品.VPDF管式膜,截留相對分子量100000,自制.實驗儀器:UV一450型紫外分光光度計,SIHMAD-zu公司產品;KYK一800型sEM電鏡,中國科學院儀器廠產品;海綿橡膠球清洗系統,自制;膜評價裝置,自制。
1.2實驗方法
采用內壓管式膜處理乳化油廢水,進行試驗,其內容包括:用乳化油與自來水配制不同濃度乳化油廢水,在不同操作條件下運行,考察管式膜的通量和對乳化油的截留情況;采用分光光度法分別測定乳化油廢水原液和透過液中油的含量,來計算膜對乳化油的截留率;采用不同的清洗方法對管式膜進行清洗,比較了不同清洗方法的清洗效果,并使用掃描電鏡(SEM)直接觀察分離膜表面,通過比較使用前后及清洗后膜表面形,分析了乳化油對分離膜的污染情況和清洗情況。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
結果與討論
2.1膜通,與膜表面流速的關系
管式膜的通量隨膜表面流速增大而增大,并且隨著流速的增大,膜通量增加幅度下降.由圖l還可以看出,在小流速條件下PVDF管式膜的通量隨時間的增加有一定程度的下降,當流速超過2.46耐s后,膜的通量隨運行時間增加基本保持不變.這主要是因為在膜表面大流速情況下,液流與膜之間的剪切力大,液流的滯流層薄,水中的油滴受到液流剪切力的作用,不易在膜表面粘附,減輕了油對膜的污染,并且降低了濃差極化現象.隨流速增大,膜的通量減小程度降低,膜通量較大;當流速增大到一定程度,這種作用減小,膜通量增幅又有降低。
2.2膜通且與運行時間的關系
隨著時間的增加,水通量逐漸下降,運行20h后,膜通量下降約1/3,因此,在實際應用中,每運行一定時間,要對膜進行一次清洗,來保證膜的通量,從而保證膜的處理能力。
2.3不同清洗方法清洗效果的比較
3種清洗方法都有清洗作用,但化學清洗方法效果最好.采用化學清洗后,膜通量完全恢復到膜的原始通量,并且在此后運行過程中膜的通量性能保持穩定,清洗周期恒定,一天清洗一次.相比較清水清洗效果最差,海綿球清洗效果稍好,但也不能完全恢復膜的通量.主要原因是,采用化學清洗方法,可以把附著在膜表面的污染物—乳化油完全清洗掉,包括可能滲人膜孔中的污染物,這樣,能完全去除污染物對膜通量的影響,從而完全恢復膜通量.而采用清水沖洗,不能很好地去除膜表面的污染物;采用海綿球清洗方法,海綿球在管式膜中隨清洗液循環,通過擦洗作用,可以完全清除膜表面的污染物,但不能完全清除膜孔中的污染物,因此不能完全恢復膜通量,如圖4SEM照片所示.3種清洗方法中,化學清洗效果最佳.使用后的膜表面上堆積大量乳化油,較均勻地散布在膜面上,從而增加水的透過阻力,降低了膜通量.經過海綿橡膠球清洗和化學清洗后,膜表面基本沒有乳化油存在,減小水的透過阻力,從而使膜通量得到恢復,而且對膜表面沒有造成損傷,表明這兩種清洗方法都是可行的。
結論
(l)用PvDF管式膜處理乳化油廢水,隨著運行時間的增加,通量逐漸減小.當膜表面流速增加時,膜通量增大,但隨著流速再增加,膜通量增大幅度降低。
(2)PVDF管式膜在處理乳化油廢水后,采用化學清洗或海綿球清洗方法可以恢復膜通量,化學清洗方法更優,可以完全恢復膜通量,清洗周期為24.h。