陶瓷膜在冶金工业废水处理中的应用

1、陶瓷膜在冶金工业废水处理中的应用王沛徐南平（南京化工大学膜科学技术研究所，南京210009）摘要 本文对无机罔盘牍在冶金工业废水处理中杓应用和研究情况进行了煤述，着 賣对含油废水及含粉、钦废水的处理作了介绍.关词冶金康水1 前言无机膜膜分离迪近几十年来发展起来的一 項高新技术。由于无机膜具有耐离泡、耐强酸. 强義和有机溶剂、耐微生物侵烛、机截强度离. 孔径分布窄等突岀优点，在科学研究和工业生 产中日益显示出诱人的魅力，引起了国内外的 广泛注意m.我国的无机膜研究始于八十年代 末在国家有关部委的大力支持下已经取得了 长足的进展，其中离瓷微滤旗e经实现工业化 生产，并在一些領域得到了应用。冶金工业

2、中重要的废水有三类一杲您化 废水二是:轧钢废水三是高炉煤气洗涤 废水.蘆着环境保护重要性的提高和工业废 水排放标准的严格化膜分离作为一项新的离 科技环保技术已越来越受到人们的重视.无机 旗主耍适于处理各种含有徽粒和微満的体系. 尤其适于柱一些苛刻的条件下的分离操作如 强酸球、高温等.具体在冶金工业废水处理演 域无机膜在轧钢含油废水.金属清洗液回收及 焦化废水处理中具有较大优势。由于无机題独 待的材料和结构优点海童膜处理工业废水具 有使用寿命长、运行稳定可靠、載留率高环优 点，如在乳化液废水处理中乳化油的截留率可 达99.9%以上.本文将介绍无机膜冶金工业废 水处理中的应用和研究情况并对某些重雯

3、領 域予以重点讨论.2无机瞋在含油废水处理中的应用在冶金工业生产中含油废水的来涼极为广 泛如连铸废水、冷轧乳化液废水尊綽.这柱废 水若直接排放，将严重污染环境由于含油废 水往往具有难降解、易乳化等待点，一般的方法 处理难以得到理想的处理效果.无机膜处理含油废水的机理主隽是利用油 的表面张力使得大于膜孔径的油滴被膜孔義 留由于过滤过程中会形成凝胶层实际过肚 过程中往往能筱留比膜孔径小的酒滴.早在七 十年代初期由union carbide开发的zrot动 态膜（ucarsep）在废水处理中已得到了应 用用代径为0. 02 0. 1 « *的 ucarsep超滤膜处理含油废水透过戒中含 扱

4、少董的油，可以直接排放或再利用，浓缩的油 可以循环或作燃料。vilbrroel尊用carbosep 骥对含油乳化液进行了试验结果表明si度对 通量是一个敏感因累在25 ch1膜过滤通量最 优，达到1. 0m7m2h. mpa以上（膜面速度1- 2m/“操作压基为0. impa）. 1998年alcoa分 蔑技术部的bhave和fleming"】对油一水分离 性能作了研究对工艺条件如错漁連度、議度. 压降作了研究通过对植物炼油厂和润漏油厂 废水的处理结果认为membralox*氧化铝箱对含袖废水的处理较为优趁，浓缩后废水体积 .可複少90%以上采用的膜孔径为4-200nm用厦体反冲可以

5、保持通量的"定，认为经过适 当的預处9*tt比超曲更实用因为徽滤具有 更爲的日本近年来对水涪性切期油的iw 童膜处理有一些研究，并与有机慎作了比较，结 果认为."较为优超3.材料为不镌钢的无 机膜u町用于含油废水处理也有过研究，取得了 较好的结臬.宋航等人采用平板®(0.2pm) 研究了微滤膜对油的徐留率和通，通过液油 含童小于10-30mg/l,他认为微濟膜町用于 废水井放不很严格或对循环使用的水质要求 不太高的条件下.油在水中的分敵情况可以分 为乳化左和洛解杰，无机腹适于处理游 离衣和乳化吝的含油废水游离杰的袖滴较大. 通童较大乳化姦的相对通量较小无机膜处理

6、含油废水具有揚作復定.出水水质好.占地面积 小、扩建方便、正嵩工作时不消耗化学药剂、也 不产生新的污泥以及回收油质量比较好筹优 点在含油废水处理中巳日芟显示出扱强的竞 争力下面權据不冏的含油废水种类分别介绍.2.1含游油废水冶金行业在连传和轧钢工段均会产生大童 般含袖废水这些废水油含一般在几十到数 百ppm之问随着环保排放标准的进一步提 离，传统的处理方法往往衆以满足排放雯求，而 且废水中较高的油含对后续生化处理有校大 的够响翩童膜处理此类含油废水具有膜通金 高出水水质高可精足回用耍求等优点具有 较大的技术优势.类似的含游离油废水还有石化含油废水. 油田采出水尊肉瓷膜处理油田采出水方面 che

7、mcul 及 humpheryw 等人采用 membmbh卿竇旗进行了陆上和海上采油平 台的采出水处理研究经过适当的预处理后取 得了较好的结果一般1通量在10001/mjb以 上出水油含量小于lmg/1.王怀林等人曲将国 产bl与 membraloxr(u. s. filter)的 0. 2 徽米 氧化进行了比较认为fll产的长期9定 运行通高于u.s. filter的牍.simmsnsw人 采用了 membrrl。” kftff对加拿大西部的® 油采出水进行了处理其通:相对较小 x2乳化液废水冶金行业生产中产生大*:的含油乳化液废 水主要为冷轧乳化戒废水乳化戒废水成分比 较复杂主耍

8、为油脂衷面活性剂、悬浮杂质和 水；与此类似的废水还有金ii切削液、涓滑液等 等一般废水量不是很大，但污集穩较多.此类 废水的特点是油处于乳化状左，池演直径在1 徽米以下采用一般的方法难以得aaffl的处 理效果张国胜算人】采用0. 2»m的氧化馆膜处 理武钢冷轧乳化液废水，比较了孔径膜材质等 对过总通的够响详细考案优化了掃作过程， 其结果见表1.他们还采用添加消流促迸器来 降低循环录和能耗仅为正常操作的20%.目 前采用氛化馆陶瓷微滤膜处理冷轧乳化液废 水巳经在我国实现了工业化应用取得了良好 的社会和经济效益.2.3金h清洗液废水在钢材加工过程中，一般在轧制后金厲表 面要立即涂含油保

9、护层，而进一步加工前必质 用清洗液将其洗净在此过程中会产生大的 含油清洗液废水.此类废水与乳化液废水性质 类似，但一股含有大*的钱直接排放不仅污集 了环境而且浪费了资漫采用处理可同 时回收废水中的油和礁液，经济效益十分明显.superior planting, inc. mn.为藁国中西部 最大的金m加工厂之一推岀了一种结构非常 索凄的陶瓷膜金属清洗液回收系统，其絵济效 益十分显著5】.乳化液经阳老膜过滤肓被破 乳浮油从贮槽上部刮去悬浮固体定期从1底 移去废水经附瓷膜过滤肓油含量从448mg几 降至19mg/l去油率为96%.每周膜管用强酸 清洗一次.chen等人皿"泗经过比较采用了

10、孔径为 005殖米的個化怙腹处理金属清洗液通过过 滤除去废水中的油和杂质滤过水补充适当的 表面活性刑即可jt新使用，其结果见表u3焦化含酚、氟废水第化含酚、気废水对环境危害极大，目前的 处理方法一般是气浮除油韬释均质后入豪气 池生化处理，存在的冋題一是由于气浮除油效 率不髙残余的油影响活性污泥的活性造成生 牝处理效果不稳定二是传统的二沉池分离效 率不离一方面适成出水水质低另一方面形响 了氨氮的处魂效果三是稀释水莹大，污泥浓度 低3»气池体积过大采用无机膜过滤技术首 先可以大大澤低废水中的油含償，提高生化处 理效率其次，采用先进的陶瓷股生物反应器技 术可吳离处理效事尤其是援髙氮氮的处理

11、效 率同时可降低占地面积.臨瓷履生物反应鬥技术具«00«分寅效率 髙占地小处理水质好（可克揍回用人酒性沔 泥损失少固体戳流时间长系统種定性好审优 点特别适合各种大取公共建筑生活污水和一 些难处理的工业废水的处理，其宪出的优点册 占池少和处理后水能够回用 tnmve和 manem等人（如报道了采用生密反应鶴 处理生活污水的半工业性中试结果，汪诫文4） 也开展过类似的研究目前清华大学环境工程 系正在开展生物反应為处理含酚废水的 研究陶椅膜生物反应器处理含酚、亂废水的优 点在于可完全徽留绍菌大大援髙污泥恢度和 驯化度，尤其是:硝化细菌浓度从而提高处理装 w的耐冲击负荷施力和脱氨紙

12、能力.表1阳瓷骐处理金属清洗液和检轧乳化液结果一览表原水出术1作压力mpaascmvs m/«蠱浮物渝含itmc/l/ppmmx/ppmis.19.20601500 496-!264«52212-36si170 (/ m«.h<0. 234s36«2.7-3. 5165000<1012z/m hmpa0.1-0.216-45s74结论综上所述无机膜作为一种新兴的高新技 术正日总展示出其在冶金工业废水处理便域 的技术优势* 并已经在一些领域得到应用就 我国目前这方面的现状而吉首先要进一步完 善已开发成功的技术如含油废水处理技术降 低处理成本提花

13、处理效率并加大推广力度； 其次应大力发展无机膜集成处理技术开发新 的技术如海总旅生捞反应辞技术尊参考文献1徐博平】99"无机91研究进展.fcia展（1儿4548.2钢铁工业废水洽理，is家环境保护尺，中01环境科 学出版社3992.3徐根良，静翡建庆3991,含港j«水舷*技术球 述木处夏技术.21<6)d-13>4 jsoobok lee. yves aureile and henry roques 1984. concentration pol&nution > membrane fouling and cleaning in uitra/i

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