超滤膜分离技术在炼油废水处理中的应用分析
摘要:近些年随着我国工业化和城市化的进程,大量的工业和生活污染物排放到环境中,给水体带来越来越严重的污染。目前水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。为此在各个领域,特别是高耗水的冶金、石化、电力等行业广泛开展了节水工作。除了通过提高循环水浓缩倍数、选择低耗水工艺等方式节约用水外,还努力开辟新水源,污水资源回用即是其中一项主要内容。污水回用中遇到的一个重要技术问题是水源水质复杂,处理难度大。依靠传统的混凝、沉淀、过滤等工艺往往不能高效地去除污染物,将废水变成满足使用要求的净水。这些需求大大促进了新技术的应用和成熟——这就是膜分离技术。
关键词:膜分离技术,炼油,废水,处理
随着对工业污水危害性的认识和全球对无污染工业生产过程的重视, 以及面临人类赖以生存的水资源衰竭等现状, 世界各国科研工作者越来越多的致力于工业污水的治理和综合利用方面的研究, 取得了很大进展。
在已报道的方法中典型的有生物处理技术、光催化氧化处理技术、电催化氧化处理技术、氧化床处理技术、超临界处理技术、膜分离处理技术和目前较广泛使用的絮凝处理技术等。
1 超滤膜分离技术的基本原理
超滤膜( 中空丝膜) 分离技术作为 21 世纪六大高新技术之一, 以其常温低压下操作、无相变、能耗低等显著特点已成为一种分离过程的标准, 在欧美等发达国家和地区得到了广泛的使用。国家科委对超滤膜分离技术的开发也非常重视, 将超滤膜分离技术作为国家“七.五”和“八.五”的重点科技攻关项目, 投入大量的资金和人力, 开展专项科技攻关项目, 使我国的超滤技术水平迅速提高。在《“十五”国家火炬计划重点支持的技术领域》中将超滤膜技术列为火炬计划重点支持的六大高新技术领域中重点鼓励发展的产业, 进一步推进了超滤膜技术的发展和应用。随着制膜技术的发展和生产规模化, 使超滤膜性能更加稳定, 制膜成本大为降低, 目前在饮用水净化、饮料食品、医疗医药等许多方面已得到广泛应用。
超滤超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程, 以膜两侧的压力差为驱动力, 以超滤膜为过滤介质, 在一定的压力下, 当原液流过膜表面时, 超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液, 而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧, 成为浓缩液, 因而实现对原液的的净化、分离和浓缩的目的。参见下图。超滤原液一般指需要净化、分离或浓缩的溶液, 透过液指原液中透过超滤膜而被滤除大分子溶质的那部分液体, 浓缩液则是原液中因分离出透过液而剩余的高浓度溶液。在净化水工程中, 原液是指原水进水, 透过液即为净化水, 浓缩液则是排放的废水。这些分离膜的“孔径”和分离的对象如下表和下图所示:上图显示了水中各种杂质的大小和去除它们所使用的分离方法。反渗透主要用来去除水中溶解的无机盐; 而超滤则可以去除病毒、大分子物质、胶体等; 微滤一般能够去除水中的细菌、灰尘, 具有很好的除浊效果。这些都是传统的过滤( 如砂滤、多介质过滤等) 无法实现的。因此, 使用超滤或者微滤替代传统的混凝、过滤, 为下游反渗透膜提供最大限度的保护, 成为近些年来的一个技术热点。其中关注的要点包括:a.超滤 /微滤的产水水质;b.超滤 /微滤的抗污堵性能;c.经济性, 即投资及运行费用。
2 本试验中试流程及装置
试验的目的是确定“微絮凝直接过滤+超滤+反渗透”工艺流程处理该外排污水的可行性及可靠性。特别是考察超滤的各项性能。试验装置紧凑地布置在一个集装箱中, 包括:多介质过滤器 1 台;OMEXELLTM SFP2660 超滤膜 4 支;LFC1- 400 低污染反渗透膜 4 支;相应的提升泵、反洗泵、高压泵、加药泵数台;浊度仪一台、SDI 仪一台;在线电导率仪、在线温度计、在线流量计、在线 PH 计等。中试装置中 OMEXELLTMSFP 2660 是欧美环境工程公司引进生产线制造的超滤元件。该型号专为废水处理和反渗透预处理而设计、制造, 采用改性的 PVDF 材质, 耐污染、抗氧化
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