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無機膜如何應用在含油廢水處理中

  今天給大家介紹的是——無機膜如何應用在含油廢水處理中,希望對廣大用戶朋友有所幫助。

  在工業(yè)生產(chǎn)中含油廢水的來源極為廣泛,如油田采出水、金屬表面的清洗廢水、石油化工生產(chǎn)中的含油廢水、金屬切削研磨所用的潤滑劑廢水、鋼鐵廠冷軋乳化液廢水等.這些廢水若直接排放,將嚴重污染環(huán)境.由于含油廢水往往具有難降解、易乳化等特點,用一般的方法處理難以得到理想的處理效果.油在水中的分散情況可以分為游離態(tài)、乳化態(tài)和溶解態(tài),無機膜可以用于處理游離態(tài)和乳化態(tài)的含油廢水.無機膜處理含油廢水具有操作穩(wěn)定、出水水質好、占地面積小、擴建方便、正常工作時不消耗化學藥劑、不產(chǎn)生新的污泥以及回收油質量比較好等優(yōu)點,在含油廢水處理中已日益顯示出極強的競爭力。

  油田采出水

  油田采出水是原油初加工過程的產(chǎn)物,全國每年大約有5億噸的油田采出水需要處理,一般這些采出水經(jīng)過處理后絕大部分用于回注油層,既解決了注水水源問題又保護了環(huán)境.我國已開發(fā)的陸上油田中低滲透油田約占10%,并已探明儲量中有一半以上為低滲透油田.低滲透油田對回注水有嚴格的要求,含油量要求小于5mg/L,懸浮物小于1mg/L,目前工業(yè)上對低滲透油田的回注水處理還沒有合適的方法.解決低滲透油田的采出水問題對保持我國石油的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)具有十分重要的意義。

  由于采出水中油滴粒徑較大,一般處于游離態(tài),因此無機膜在處理油田采出水方面具有突出的優(yōu)勢,表現(xiàn)在通量高,使用壽命長,且可采用相對孔徑較大的膜.Chen及Humphery等人采用Mem-bralox®陶瓷膜進行了陸上和海上采油平臺的采出水處理研究,經(jīng)過適當?shù)念A處理后取得了較好的結果;王懷林等人采用南京化工大學膜科學技術研究所研制的0.8μm氧化鋁膜和0.2μm氧化鋯膜對江蘇石油勘探局真武油田真二站三相分離器出口水進行了處理,并將國產(chǎn)膜與Membralox®(U.S.Fil-ter)的0.2μm氧化鋁膜進行了比較,認為兩種國產(chǎn)膜的長期穩(wěn)定運行通量高于U.S.Filter的膜.Simms等人采用了高分子膜和Membralox®陶瓷膜對加拿大西部的重油采出水進行了處理,其通量相對較小.看出,采用陶瓷膜處理油田采出水是可行的,出水水質均能滿足回注水的要求.國外對這一研究工作已進行了10年,國內也開展了3年的研究,目前尚處于工業(yè)性試驗階段,難以大規(guī)模工業(yè)應用的原因在于:其一是成本問題,必須降低裝置的一次性投資,并通過工藝條件的優(yōu)化設計,強化傳質過程,降低操作成本;其二是膜的清洗再生方法,由于各油田的水質情況差別很大,必須針對具體對象開發(fā)合適的清洗方法;其三是如何能夠長時間維持膜通量的穩(wěn)定性,減少清洗次數(shù).根據(jù)目前陶瓷膜的發(fā)展趨勢和研究工作進展,采用陶瓷膜處理油田采出水的工業(yè)應用是可能的,但必須進行大量的基礎和工程研究工作。

  金屬清洗液、乳化液和冷軋乳化液廢水金屬清洗液是機械加工行業(yè)的主要廢水之一,這類廢水往往成分比較復雜,主要為油脂、表面活性劑、懸浮雜質,一般廢水量不大,但污染源較多,且處理困難;與此類似的廢水還有金屬切削液、潤滑液等等.此類廢水的特點是油處于乳化狀態(tài),油滴直徑在1μm以下,采用一般的方法難以得到理想的處理效果.早在70年代初期,由UnionCarbide開發(fā)的ZrO2動態(tài)膜(UCARSEP)在廢水處理中已得到了應用,用孔徑為0.02~0.1μm的UCARSEP超濾膜處理含油廢水,透過液中含極少量的油,可以直接排放或再利用,濃縮的油可以循環(huán)或作燃料.1988年Alcoa分離技術部的Bhave和Fleming對陶瓷膜處理含油廢水的工藝條件如錯流速度、溫度、壓降作了研究,通過對植物煉油廠和潤滑油廠廢水的處理,認為Membralox®氧化鋁膜對含油廢水的處理是合適的,濃縮后廢水體積可減少90%以上.采用的膜孔徑為4~200nm,的穩(wěn)定,研究結果表明,經(jīng)過適當?shù)念A處理,微濾比超濾更實用,因為微濾具有更高的通量.日本近年來對水溶性切削油的陶瓷膜處理有一些研究,并與有機膜作了比較,結果認為陶瓷膜較為優(yōu)越.Supe-riorPlantingInc.MN.為美國中西部比較大的金屬加工廠之一,它推出了一種結構非常緊湊的陶瓷膜金屬清洗液回收系統(tǒng),其經(jīng)濟效益十分顯著;乳化液經(jīng)過陶瓷膜過濾后被破乳,浮油從貯槽上部刮去,懸浮固體定期從槽底移去,廢水經(jīng)陶瓷膜過濾后油含量從448mg/L降至19mg/L,去油率為96%,每周膜管用強酸清洗一次.Chen等人經(jīng)過比較采用孔徑為0.05μm的氧化鋯膜處理金屬清洗液,通過過濾除去廢水中的油和雜質,濾過水補充適當?shù)谋砻婊钚詣┘纯芍匦率褂?其結果見表2.冷軋乳化液是軋鋼行業(yè)產(chǎn)生的一種廢水,水中主要含有1%~3%的礦物油、乳化劑,與金屬清洗液比較類似,常規(guī)的方法處理效果不好,且處理費用高,目前冷軋乳化液處理是困擾我國軋鋼行業(yè)的一大技術難題.張國勝采用0.2μm的氧化鋯膜處理武鋼冷軋乳化液廢水,比較了孔徑、膜材質等對過濾通量的影響,優(yōu)化了操作過程.目前,采用氧化鋯微濾膜處理冷軋乳化液廢水已經(jīng)在我國開始工業(yè)化應用,必將推動這一領域的科技進步。

  石化含油廢水

  石化含油廢水中呈游離態(tài)、乳化態(tài)和溶解態(tài)的油往往都有,且成分較為復雜,其中溶解油需要同其它技術集成處理.Lahiere和Goodboy研究了用孔徑為0.2~0.8μm的氧化鋁膜處理烷基苯廠廢水中的芳香和石蠟油,其含量為15~500mg/L,通過加入160mg/L鹽酸和160mg/L氯化鐵作為預處理可獲得較大的通量,孔徑為0.2μm的膜通量較大,膜面流速為4.6m/s左右,穩(wěn)定的通量為1250~1540L/(m2·h).對膜污染的控制采用氣頂水自動反沖系統(tǒng),每3~5d對膜管進行一次清洗.邢衛(wèi)紅等人研究了采用孔徑為0.2μm的陶瓷膜處理煉油廠含焦廢水,通量為300L/(m2·h),焦粉去除率在95%以上,可顯著降低COD值,膜清洗效果較好且穩(wěn)定。

  

 

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(責任編輯:李德鑫)
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