超濾膜分離技術(shù)在煉油廢水處理中的應(yīng)用分析
摘要:近些年隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化的進(jìn)程,大量的工業(yè)和生活污染物排放到環(huán)境中,給水體帶來(lái)越來(lái)越嚴(yán)重的污染。目前水資源短缺已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素。為此在各個(gè)領(lǐng)域,特別是高耗水的冶金、石化、電力等行業(yè)廣泛開(kāi)展了節(jié)水工作。除了通過(guò)提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)、選擇低耗水工藝等方式節(jié)約用水外,還努力開(kāi)辟新水源,污水資源回用即是其中一項(xiàng)主要內(nèi)容。污水回用中遇到的一個(gè)重要技術(shù)問(wèn)題是水源水質(zhì)復(fù)雜,處理難度大。依靠傳統(tǒng)的混凝、沉淀、過(guò)濾等工藝往往不能高效地去除污染物,將廢水變成滿足使用要求的凈水。這些需求大大促進(jìn)了新技術(shù)的應(yīng)用和成熟——這就是膜分離技術(shù)。
關(guān)鍵詞:膜分離技術(shù),煉油,廢水,處理
隨著對(duì)工業(yè)污水危害性的認(rèn)識(shí)和全球?qū)o(wú)污染工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的重視, 以及面臨人類賴以生存的水資源衰竭等現(xiàn)狀, 世界各國(guó)科研工作者越來(lái)越多的致力于工業(yè)污水的治理和綜合利用方面的研究, 取得了很大進(jìn)展。
在已報(bào)道的方法中典型的有生物處理技術(shù)、光催化氧化處理技術(shù)、電催化氧化處理技術(shù)、氧化床處理技術(shù)、超臨界處理技術(shù)、膜分離處理技術(shù)和目前較廣泛使用的絮凝處理技術(shù)等。
1 超濾膜分離技術(shù)的基本原理
超濾膜( 中空絲膜) 分離技術(shù)作為 21 世紀(jì)六大高新技術(shù)之一, 以其常溫低壓下操作、無(wú)相變、能耗低等顯著特點(diǎn)已成為一種分離過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn), 在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)得到了廣泛的使用。國(guó)家科委對(duì)超濾膜分離技術(shù)的開(kāi)發(fā)也非常重視, 將超濾膜分離技術(shù)作為國(guó)家“七.五”和“八.五”的重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目, 投入大量的資金和人力, 開(kāi)展專項(xiàng)科技攻關(guān)項(xiàng)目, 使我國(guó)的超濾技術(shù)水平迅速提高。在《“十五”國(guó)家火炬計(jì)劃重點(diǎn)支持的技術(shù)領(lǐng)域》中將超濾膜技術(shù)列為火炬計(jì)劃重點(diǎn)支持的六大高新技術(shù)領(lǐng)域中重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè), 進(jìn)一步推進(jìn)了超濾膜技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。隨著制膜技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)規(guī);, 使超濾膜性能更加穩(wěn)定, 制膜成本大為降低, 目前在飲用水凈化、飲料食品、醫(yī)療醫(yī)藥等許多方面已得到廣泛應(yīng)用。
超濾超濾是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過(guò)程, 以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力, 以超濾膜為過(guò)濾介質(zhì), 在一定的壓力下, 當(dāng)原液流過(guò)膜表面時(shí), 超濾膜表面密布的許多細(xì)小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過(guò)而成為透過(guò)液, 而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進(jìn)液側(cè), 成為濃縮液, 因而實(shí)現(xiàn)對(duì)原液的的凈化、分離和濃縮的目的。參見(jiàn)下圖。超濾原液一般指需要凈化、分離或濃縮的溶液, 透過(guò)液指原液中透過(guò)超濾膜而被濾除大分子溶質(zhì)的那部分液體, 濃縮液則是原液中因分離出透過(guò)液而剩余的高濃度溶液。在凈化水工程中, 原液是指原水進(jìn)水, 透過(guò)液即為凈化水, 濃縮液則是排放的廢水。這些分離膜的“孔徑”和分離的對(duì)象如下表和下圖所示:上圖顯示了水中各種雜質(zhì)的大小和去除它們所使用的分離方法。反滲透主要用來(lái)去除水中溶解的無(wú)機(jī)鹽; 而超濾則可以去除病毒、大分子物質(zhì)、膠體等; 微濾一般能夠去除水中的細(xì)菌、灰塵, 具有很好的除濁效果。這些都是傳統(tǒng)的過(guò)濾( 如砂濾、多介質(zhì)過(guò)濾等) 無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。因此, 使用超濾或者微濾替代傳統(tǒng)的混凝、過(guò)濾, 為下游反滲透膜提供最大限度的保護(hù), 成為近些年來(lái)的一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)。其中關(guān)注的要點(diǎn)包括:a.超濾 /微濾的產(chǎn)水水質(zhì);b.超濾 /微濾的抗污堵性能;c.經(jīng)濟(jì)性, 即投資及運(yùn)行費(fèi)用。
2 本試驗(yàn)中試流程及裝置
試驗(yàn)的目的是確定“微絮凝直接過(guò)濾+超濾+反滲透”工藝流程處理該外排污水的可行性及可靠性。特別是考察超濾的各項(xiàng)性能。試驗(yàn)裝置緊湊地布置在一個(gè)集裝箱中, 包括:多介質(zhì)過(guò)濾器 1 臺(tái);OMEXELLTM SFP2660 超濾膜 4 支;LFC1- 400 低污染反滲透膜 4 支;相應(yīng)的提升泵、反洗泵、高壓泵、加藥泵數(shù)臺(tái);濁度儀一臺(tái)、SDI 儀一臺(tái);在線電導(dǎo)率儀、在線溫度計(jì)、在線流量計(jì)、在線 PH 計(jì)等。中試裝置中 OMEXELLTMSFP 2660 是歐美環(huán)境工程公司引進(jìn)生產(chǎn)線制造的超濾元件。該型號(hào)專為廢水處理和反滲透預(yù)處理而設(shè)計(jì)、制造, 采用改性的 PVDF 材質(zhì), 耐污染、抗氧化
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