无机陶瓷超滤膜处理乳化油的工程实例

无机陶瓷超滤膜处理乳化油的工程实例孔令刚【摘要】清洗废水经过100nm陶瓷膜处理,浓缩倍数可达375倍.滤液含油量小于5mg/L,浓液经皂化沉降分离后，含油量约15%.60°C热水作为常规清洗和2%的NaOH溶液作为周期性的化学清洗,可使陶瓷膜的平均通量可以稳定在400LMH以上，废水的综合处理成本仅为30元/m3.【期刊名称】《资源节约与环保》【年(卷)，期】2017(000)008【总页数】2页(P12-13)【关键词】无机膜;陶瓷膜;乳化油;超滤【作者】孔令刚【作者单位】上海凯鑫分离技术股份有限公司上海200120【正文语种】中文Kaywords:inorganicmembrane;ceramicmembrane;emulsifiedoil;ultrafiltration乳化油主要是指在轧钢、金属加工、切削和清洗等行业产生的含油乳化废水，这种废水呈乳浊状，细小的油珠外面包有一层乳化膜且具有一定量的负电荷，油粒一般在0.5~20pm,长期稳定［1,2］，单一的传统传统处理方法，如破乳絮凝、重力分离、气浮以及生化方法都难以达到理想的效果。膜法具有处理量大、操作简便、经济可靠等特点，在乳化油的工业应用上一直是研究的重点。早期的研究主要以无机膜为主，但因其价格昂贵限制了其工业化应用。随着有机膜的发展，以有机膜及其改性或与传统工艺组合的研究大量兴起［3］。相对于有机膜与乳化油的高亲和性、易污染、难清洗的特点，无机陶瓷膜以其极好的化学稳定性、高机械强度、耐污染以及可清洗性强等优点，加之国产陶瓷膜的普及和进口陶瓷膜价格的下降，无机陶瓷膜在乳化油的处理工艺中将更具有优势。本项目中，就是用无机陶瓷膜作为核心元件对乳化油进行过滤［4］。空调压缩机的散热片在焊接完成后需要对其表面的油剂进行清洗。该厂日产生含油乳化液约15m3，峰值排放约3m3/h，含油量300~500mg/L，含有少量清洗剂和杂质。要求处理后的水澄清透明，油含量小于10mg/L，保留清洗剂，可以直接回用到生产，浓缩液和清洗剂收集外运，实现厂区废水内部零排放。清洗槽中的废水经溢流或排放进入集水槽，槽中的给水泵通过液位控制实现自动启停，将废水通过保安过滤器输送至进料罐中，通过循环泵将废水输送到膜装置进行分离，滤液回用，浓液回流到进料罐。排料泵将浓缩液从进料罐中转移到浓液罐。装置的主体设备如下：集水槽——钢砼下沉式结构，容积3m3。与地沟连通，收集溢流或排放的废水，槽内设置电接点液位开关，在废水液位达到高液位时启动给水泵排水，低液位时停止对泵进行保护。给水泵——功率0.75KW，置于集水槽底部，将废水输送至进料罐；保安过滤器——过流量为Q=5m3/h，内含40”熔喷滤芯，可以有效拦截集水槽中的颗粒物，防止进入膜系统刮伤膜表面；进料罐——存储给水泵输送的废水，同时作为陶瓷膜系统的循环罐。罐体容积5m3，PE材质，设有高低液位开关，可以控制循环泵的起停；清洗罐一一0.5m3，SS304材质，用以配置清洗液和做循环清洗，罐内安装50KW的电加热丝和与之配套的控温装置，在清洗时可以控制一定的温度以保证清洗效果；产水罐——10m3,PE材质，收集系统产生的滤液，返回生产工艺中使用；浓液罐——5m3，PE材质，收集系统产生的浓液，并做二次分离用；废碱罐一一0.5m3，PE材质，收集化学清洗后的废碱；循环泵一一18.5KW，变频控制，给陶瓷膜系统提供足够的流速和压力；排料泵——0.75KW，将进料罐中的浓缩液排放到浓液罐中或将清洗罐中的碱排放到废碱罐中；膜装置——273x1200mm膜壳2只，每只膜壳装①41的膜芯19支，总面积19m2，串联运行。选用的陶瓷膜涂层为氧化锆，主要考虑的是氧化锆膜表面强极性的作用，对油的粘附性较小，油滴不易吸附在膜表面，减少了对膜孔的堵塞［5］。控制系统一一系统设置手动和自动过程，当系统处于排料或清洗过程时，将系统转换到手动状态，其余时间均处于自动状态。3.1运行过程此过程中系统的控制处于自动状态。设定进料罐体积600L时为低液位，体积2m3时为高液位，陶瓷膜循环泵根据进料罐中的液位，在高/低液位时自动启动/停止。陶瓷膜的运行压力通过改变循环泵的频率和浓液回流阀的开度来调节。系统运行的初始压力设置2bar，循环泵的频率为40Hz，起始运行通量接近800LMH,滤液中油含量小于1mg/L。随着运行时间的增加，陶瓷膜的通量逐渐下降。平均通量维持不小于400LMH，滤液含油量不超过5mg/L。系统的运行以3天为一个处理周期，处理废水的总量约45m3。处理周期结束后的浓液体积约为600L，即浓缩75倍。如继续浓缩，会产生油滴，通量衰减加快，而且常规热水清洗较难恢复通量。每周期通量变化趋势如下图：当天产生的废水处理结束后，装置需要用进行常规清洗，以防止油污在膜表面沉积。清洗后的废水排入地沟，会对次日的废水进行稀释，因此，每天的起始通量会较前一天稍有变大，但总的趋势是逐渐降低的。3.2膜的恢复膜的清洗分为常规清洗和化学清洗。常规清洗为每天处理结束后的热水冲洗。设置清洗温度为60°C，由电加热对清洗操纵的水进行升温，温度达到设定值后，控温装置自动停止加热。然后开启循环泵进行循环清洗，清洗浓液和滤液返回清洗槽，计时30min。清洗结束后，清洗废水排入集水槽。本项目中使用陶瓷膜装置处理含油废水，系统操作简便，稳定性高，处理成本低。通过滤液回用，浓液外运，实现了废水处理的零排放，在含油废水的处置应用中(尤其是针对小水量含油废水的企业)有很大的推广前景。考虑到含油废水中油的种类和性状不同，对陶瓷膜的通量和稳定性有较大的影响，设计前需要对膜通量和稳定性进行测试。【相关文献】俞建峰，袁惠新.含油污水处理[J].过滤与分离,1999.9⑷:20-23迟正平，谢伟.用超滤法处理和回用机加工切削液凹.工业水处理.1995.15(6):19-20陶宇，傅可晶,李轶等.乳化油废水处理技术研究进展[J].山东化工.2017.46:36-37樊栓狮，王金渠.