中国水务行业观察者!

 当前位置: 首页 > 膜技术 > 文章
含油污水的膜法处理应用及膜污染控制
更新时间:2016-12-01 来源:《净水技术》 作者:王强,耿春香

摘要:含油污水是石油化工行业中一种排放量大、污染严重的废水。含油废水的处理对于炼化企业的水资源回收、利用有着重要作用。该文通过对一种新型的废水处理技术—膜分离的简介,探讨膜分离技术在处理含油废水中的应用及对于解决膜污染问题的研究。

含油废水是一种量大、面广,极具危害性的废水。其成分十分复杂,主要包括:轻碳氢化合物、重碳氢化合物、燃油、焦油、润滑油、脂肪油、蜡油脂、皂类等[1],主要来源于石油开采、加工、精制等工艺过程。这些废水如不经过处理而直接排放,将对环境产生严重污染。

根据油类在废水中存在的形式不同,可分为浮油(> 100 μm)、分散油(10 ~ 100 μm)、乳化油(<10 μm)和溶解油(< 0. 1 μm)四类。其中浮油和分散油可分别采用重力分离法、过滤法或气浮法去除;乳化油虽然也可以通过气浮、絮凝分离,但是处理效果不好,且会产生含油污泥;以分子状态分散在水体中的溶解油,与水紧密结合形成油水均相体系,非常稳定,去除难度更大。随着污染物处理标准的日益提高,传统的处理技术已经不能满足当代出水水质的要求,石油化工企业急需一种新型高效水处理技术。

1 膜分离技术简介及分类

1.1 膜分离法

膜分离法是近20 年发展起来的一种新的分离技术,在能源供应紧张、资源日趋短缺、生态环境日益恶化的今天,在可持续发展战略中起着重要作用,被称为“21 世纪的水处理技术”。

膜分离法是通过膜对混合物中各组分选择渗透作用的差异,以外界能量或化学位为推动力,对双组分或多组分混合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集[2]。在废水处理过程中可用于截留普通方式不能有效去除的乳化油和溶解油。膜分离技术最大的优点在于其分离的高效率,对油类的脱除率通常高达90% 。工艺比较灵活,可根据废水中油粒子的大小,合理地确定膜截留的分子量,且处理过程中一般无相的变化。一般可不经过破乳过程,直接实现油水分离。在分离过程中,不产生含油污泥,浓缩液可焚烧或回收处理,渗透流量和水质较稳定,不随进水中油组分浓度波动而变化[3,4]。

另外膜组件简洁、紧凑、易于自动化操作、维修方便,与其他废水处理方法相比具有明显的优势。由于膜过滤技术具有低耗、高效、操作方便等优点,在废水处理领域有很大的发展潜力。

1.2 膜分离技术分类

1. 2. 1 微滤(MF)

微滤又称精密过滤,其基本原理属于筛网状过滤。在静压差作用下,小于膜孔的粒子被截留到膜面上,使大小不同的组分得以分离。微滤法处理含油废水时,主要滤掉废水中大颗粒物质及固体悬浮物,多采用错流过滤的方式。微滤膜为均一连续的高分子多孔体,受压力影响较小,常用压差为0. 1 ~0. 3 MPa,高于常规过滤。孔径比较均匀、过滤速度快、精度高。微滤膜材料主要是高聚物如聚酰胺、聚醚砜、陶瓷或金属。

1. 2. 2 超滤(UF)

超滤膜多为不对称结构,由表面层(< 1 μm)和多孔层(125 μm 左右)组成。分离原理是对废液施加一定压力后,高分子物质、胶体物质等被超滤膜阻止,料液逐渐被浓缩后以浓缩液排出,其分离机理主要是靠物理的筛分作用,切割分子量(MWCO)范围为1 000 ~ 100 000。在含油污水处理中,用超滤法处理能有效地去除石油类、机械杂质及细菌。制备超滤膜通常采用相转化法,聚砜(PSF)和聚乙醚砜(PES)是制备超滤膜应用最多的材料。

1. 2. 3 纳滤(NF)

纳滤也是一项以压差为推动力的液相膜分离技术,在其出现时被称为疏松反渗透,MWCO 为200 ~1 000。除了通过孔径过滤之外,纳滤膜一般是荷电膜,具有离子选择性。对盐截留主要由阴离子的价态决定,而阴离子的选择渗透性来自膜内的负电荷基团,电荷密度为0. 5 ~2. 0 mol/ g。

1. 2. 4 反渗透(RO)

反渗透是在浓液的一边加上比自然渗透压更高的压力,扭转自然渗透方向,把浓液中的溶剂压到半透膜另一边的稀溶液中,与自然的渗透过程相反,因此称为反渗透。膜孔径比超滤膜的孔径要小,MWCO 一般为100,因此反渗透能分离超滤膜不能截留的表面活性剂和其他低分子物质,从而使废水CODCr 和BOD5 的去除率大大提高[5]。常用的纤维素膜,具备高透水率、高脱盐率和良好的成膜性能。

另一种是聚酰胺膜,透水性和脱盐率均较好、机械强度高、耐高温、耐压实、耐生物降解。膜分离过程及分离原理如表1 所示。

除了以上四种常见的过滤方法,膜分离还包括渗析、电渗析、正渗透等处理方法,其中正渗透技术是近年来国内外研究的热点。

版权、出处:《净水技术》

水星会员 MORE > 
  • 永高股份有限公司

    永高股份有限公司创建于1993年,中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会永高股份有限公司创建于1993年,中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会理事长单位,是国内塑料管道行业为数不多的上市公司之一,股票代码:002641。公司建有国家级博士后科研工作站、国家级企业技术中心、国家火炬计划重点高新技术企业、省级重点企业研究院、省级技能大师工作室、市级创新团队等创新平台。公司秉承“质量第一,用户至上,诚信为本”的经营方针和“诚信、务实、高效、共赢”的经营理念。“公元”牌塑料管道、“ERA公元”商标获多项国家级、省级殊荣。目前,公司的产销量居全国塑料管道行业第二,出口居行业第一。
  • 江苏源清管业有限公司

    江苏源清管业有限公司是由淮安市国资委下属的淮安水利控股集团投资控股的国有企业。公司专门生产薄壁不锈钢承插式氩弧焊和双卡压式两种连接方式的管材、管件、不锈钢阀门等水暖配件。公司占地70亩,生产车间约20000平方,年产能30000吨。 公司自成立以来一直致力于不锈钢给排水管道的研发,生产,销售,安装及售后服务,且秉承“品质不锈,诚信为钢”的经营理念,产品广泛用于建筑给水、燃气、排水、直饮水、气体、消防、暖通、太阳能等工程。坚持“成己为人,成人达己”的经营理念,遵循“诚信经营、优质服务、团结进取、求实创新”的经营方针,以市场为导向,以经济效益为中心,努力提高经营管理水平,促进公司持续健康发展,切实保障客户、公司和员工的利益。
  • 深圳市昆特科技有限公司

    昆特科技是一家专注于自然风险服务的国家高新技术企业,总公司位于深圳南山区并配置有数据采集研究院(软件研发中心设立于成都高新区)具备独立自主的数据采集与遥感应用能力,拥有发明专利6项、软件著作权81项以及其他各类行业资质与硬件专利近百项,案例遍布于全国23个省市直辖市约1150个县/区,沉淀案例近万个。昆特科技致力于以“水、大气、土壤”为主要致灾因素的自然灾害、商业气象、生态环境、公共安全研究已14年历史。