群星QX963陶瓷膜用于焦化廢水除油

焦化廢水中含有煤焦油、酚、氨、氰化氫和硫化氫等有害物質,由于其中焦油類物質含量過高,因此易造成廢水處理設備的堵塞,從而縮短了其使用壽命,增加了廢水的處理成本;大量的油進入生物處理裝置時,還會yi制微生物的活性,直接影響廢水處理效果,導致出水不能達標排放。因此,在焦化廢水處理系統(tǒng)中增加除油設施是非常必要的。無機陶瓷膜具有耐高溫、結構穩(wěn)定、孔徑分布均勻、化學穩(wěn)定性好、不易被微生物侵蝕、機械強度高、易zai生等特點,而且還具有很強的疏油性,因此其在處理含油廢水方面具有突出的優(yōu)勢[1]。Simms等人采用高分子膜和陶瓷膜對加拿大西部的重油采出水進行了處理,出水油含量由進水的165～1640mg/L降低到20mg/L[2]。無機陶瓷膜處理乳化油廢水的除油率可穩(wěn)定在99%以上[3]。上述試驗結果均表明無機陶瓷膜在處理焦化廢水方面具有一定的可行性。

陶瓷膜除油工藝流程見圖

焦化廢水由泵送入換熱器,經(jīng)轉子流量計進入陶瓷膜過濾器,輕質油從過濾器上部排出,過濾后的廢水從中部排出,下部為焦油類物質及反沖洗廢水的出口。蒸氣和清水用于陶瓷膜過濾器的反沖洗再生,沖洗液排入機械澄清槽。試驗所用群星QX963陶瓷膜過濾器的設計壓力為1.2MPa,設計流量為1.5m3/h。過濾器內安裝了膜孔徑為1.0μm、材質為氧化鋁的陶瓷膜管,膜的有效過濾面積為0.42m2,有效長度為0.97m。

反沖洗確實有利于陶瓷膜過濾通量的恢復,因此增加反沖洗次數(shù)、延長反沖洗時間,能夠yan緩膜過濾通量的下降趨勢。但是不適當?shù)姆礇_洗會使過濾過程的連貫性下降,從而降低過濾效率。試驗中當跨膜壓差增加到一定數(shù)值、出水流量不能滿足設計要求時,便打開反沖洗閥門進行反沖洗。結果發(fā)現(xiàn),當反沖洗時間由10min增加到20min時,系統(tǒng)的平均除油率增幅較大(約為5%),但當反沖洗時間>20min后除油率則沒有明顯的變化。所以確定反沖時間的zui佳取值為20min。

3結論
①陶瓷膜過濾器用于焦化廢水除油時的zui佳操作參數(shù)為:廢水溫度為60℃、油濃度為200mg/L、流量為1.0m3/h、壓差為0.2MPa、反沖洗時間為20min;在此操作條件下,系統(tǒng)的除油率>75%,濾出液中的含油量<50mg/L。
②適當頻率和時間的反沖洗是控制膜污染的有效方法,可在一定程度上恢復膜通量,延長操作時間,提高系統(tǒng)除油率。
③陶瓷膜過濾器結構簡單、占地面積小、配套設備少、安裝方便、使用壽命長、易于插入現(xiàn)有工藝系統(tǒng),應用于對現(xiàn)有焦化廢水處理系統(tǒng)中除油設施的改造具有可行性。