陶瓷微滤膜处理含油废水工艺研究

《陶瓷微滤膜处理含油废水工艺研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第22卷第5期南京化工大学学报Vol.22No.52000年9月JOURNALOFNANJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGYSep.2000X陶瓷微滤膜处理含油废水的工艺研究王春梅谷和平王义刚徐南平(南京化工大学化工学院,南京,210009)摘要:用陶瓷微滤膜处理含油废水,研究了操作压差、膜面流速、温度、料液浓度等操作条件对膜通量的影响,确2定了合适的操作条件。在此操作条件下,膜的稳定通量为250L/(m·h),处理后油质量浓度<10mg/L,完全达到排放要求。关

2、键词:陶瓷膜微滤含油废水水处理中图分类号:TQ028.8文献标识码:A文章编号:1007-7537(2000)05-0038-05冷轧生产常以乳化液作润滑剂和冷却剂,冷轧碳素钢、不锈钢或极薄的带钢则采用润滑油。2结果与讨论一般使用2～3个月后需更新排放,产生含油乳化液废水,而冷却带钢在松卷退火和使用棕榈油时,211操作压差对膜通量的影响退火前均要用碱性溶液脱脂,则产生碱性含油脂膜过滤过程的操作压差是指膜管入口和出口废水。冷轧乳化液废水是含油废水中的一种,成的平均压力与渗透侧的压力之差,即ΔP=(

3、P1+分较为复杂,油质量浓度较高,乳化程度较高,其P2)/2-P3(图中ΔP为压差),其中P1、P2、P3分处理方法较一般的乳化液废水困难。目前,冷轧厂对乳化液主要的处理手段是破乳,但破乳效果不理想,不能达到排放要求。本文研究陶瓷微滤膜处理含油废水的膜分离特性,考察操作压差、温度、膜面流速、料液质量分数等操作条件对膜通量的影响,在保证截留率的前提下尽可能提高膜通量,为进一步工业放大设计提供基础数据。1实验部分111实验装置及流程1储槽2清洗罐3转子流量计本实验采用陶瓷微滤膜实验装置,流程如图14

4、膜组件5离心泵V1-V9阀门所示。膜管为南京化工大学膜科学技术研究所研图1陶瓷膜处理含油废水流程图制的氧化锆管式微滤膜,孔径为012μm。膜管内Fig.1SchematicdiagramofMFexperimentalset-up-3径7×10m,管长012m,有效长度为01185m。别是膜管入口、出口及渗透侧的压力(单位为112料液MPa),是膜过滤过程的推动力,其大小直接影响膜本实验所用料液为上海宝山钢铁公司含油乳过滤性能。一般随压差的升高,膜通量开始上升化废水。较快,为压力控制区;当压差超

5、过一定值后,膜通X基金项目:国家“九五”重点攻关项目子课题收稿日期:1999-11-12作者简介:王春梅(1969年生),女,山东莱州人,讲师,硕士,主要研究方向为传质与分离。第5期王春梅等:陶瓷微滤膜处理含油废水的工艺研究39由于油滴的可压缩性,当压差增大到一定程度时,可能使油滴挤压变形而进入膜孔,从而进入渗透侧造成截留率降低。对012MPa下渗透液进行分析,测得油质量浓度为1014mg/L,截留率可达9918%,可以达到截留率的要求。而当操作压差高于012MPa时,渗透液中油质量浓度大于12

6、mg/L。因此处理含油乳化液体系,操作压差可选在012MPa以下。压差提高使通量增大,同时压差增大,也使动力消耗增大。由于0115MPa下的通量与011MPa2时只相差40L/(m·h)左右,从能耗角度考虑,本实图2不同操作压差下膜通量随时间的变化验选择操作压差为011MPa。Fig.2Fluxvs.timecurvesatdifferenttransmembranepressure212膜面流速对膜通量的影响膜过滤过程通常采用错流过滤的操作方式。一般认为增大流速可提高通量,但同时意味着循环量的

7、增大及能耗的增加。当温度为308K,操作压差为011MPa时,不同膜面流速下膜通量随时间的衰减曲线见图4。由图中可以看到,流速较低时,膜通量衰减较快,而流速增大时,通量下降的幅度较缓慢。这是由于流速增大,膜表面剪切力增加,使膜表面沉积的油滴被带走,减小了凝胶层厚度,并且减小了浓差极化的影响,而流速较低时则相反。但当流速增大到7122m/s时,通量却低图3操作压差与膜稳定通量的关系Fig.3Effectoftransmembranepressureonfinalflux量随压差的变化趋于平缓,为传

8、质控制区。图2为温度308K,膜面流速5105m/s时不同压差下膜通量随时间的衰减曲线。由图中可以看出,虽然提高压差可以使膜的初始通量增大,但其衰减也较快,如在过滤前20min,压差为0105MPa时通量降低约6022L/(m·h),而在0115MPa时通量降低110L/(m·h)。这是由于压差增大,一方面使传质推动力增大,另一方面使油滴在膜孔或膜面上沉积,使传质阻力增大,甚至可能使油滴被挤压变形而进入膜孔内,引起严重的内污染。压差从0115MPa增大到0120MPa时,图4不同膜面流速下膜通量