无机陶瓷膜处理轧钢乳化液废水的研究-第2页-北极星水处理网

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从表1 可知，50 nm 陶瓷膜乳化液处理效果同进口有机膜基本相同;4 nm 陶瓷膜截留效果和渗透通量均优于50 nm 陶瓷膜和国外KOCH 公司的有机超滤管(型号ABCOR10HFM- 251 - FVO)的出水值，4 nm 陶瓷膜适用于冷轧废乳化液超滤处理。(2)运行能耗、压力、温度和pH 的比较(处理量为1 m3 / 1)见表2。

表2 表明，陶瓷膜的通量是有机膜的1.6 倍，每处理1 m3 的乳化液的能耗仅为进口有机膜的1 / 3，运行温度高，适应任何p~ 范围及任何有机溶剂，对于陶瓷膜的清洗，可用强酸和强碱进行处理，膜通量恢复快，膜再生容易。而有机膜受到p~ 的限制，清洗困难，膜通量恢复慢，膜再生时间长。2.5 不同孔径陶瓷膜管截留效果比较50 nm 与4 nm 陶瓷膜管去除COD 及油的效果比较见表3。

表3 说明，4 nm 的陶瓷膜管的截流效果优于50 nm 的陶瓷膜管，但均达到标准。

3 主要影响因素

(1)料液浓度的影响。因工厂实际操作过程为浓缩过程，因此必须考察进料液浓度对过滤通量的影响，料液浓度的增加，渗透通量有所降低。当料液质量分数由1.7%增大到6%左右，渗透通量可下降40%，但随浓度进一步增大，通量下降趋势减缓，这说明在实际操作中可进一步浓缩原液。(2)操作温度的影响。一般而言，以浓差极化为主的膜过滤过程中，膜通量随操作温度的升高而增大，图4 给出的是操作温度与膜通量的关系，可见随着温度的升高，膜通量基本呈线性增大。由此认为该体系中浓差极化污染占主导地位，因浓差极化是可逆的污染过程，在操作中可以通过高流速等改变流体在膜通道中的流动方式减缓膜通量的降低。(3)膜面流速的影响。由前面的分析可知，膜面流速对膜通量会有影响，结果见图2。可见对已是湍流状态下的过滤，再提高流速对膜通量无利，反而使通量降低，这是因为流速进一步提高使得沉积在膜面的污染物的粒径变小，尽管污染层变薄，但变致密，使渗透阻力增大，通量降低。认为3.5 m/ S 的膜面流速较为合适。(4)过滤压差的影响。由图3可知，在过滤压差< 0.15 Mpa 时，膜通量与过滤压差基本呈线性关系，在此阶段通量与流速和压差的关系均可重复，随着操作压力的增大渗透通量也增大。当过滤压差>0.15 Mpa 时，随着操作压力升高，通量反而下降。这说明在此阶段，由于压力作用，凝胶层中的油滴被压入了膜中，从而导致了膜污染和通量的下降，尤其是在起始阶段，高的过滤压差会导致通量大幅度下降，使膜的清洗困难。结合膜通量与清洗过程，认为过滤压差为0.15 Mpa 较为适宜。

4 运行成本初步分析

以每h 处理1 m3 乳化液废水进行计算。成本分析见表4。显然，国产无机陶瓷膜设备的指标均优于进口有机膜设备。

5 结论

(1)无机陶瓷膜乳化液处理设备可长期运行，具有操作简单，处理效果好，国产无机陶瓷膜装置相对进口有机膜装置有以下优点：使用范围广，可在高温和各种pH及腐蚀环境下运行;再生性能好，运行成本低;较高的结构稳定性，膜通量是进口有机膜通量的1.6倍;油截留率为99%，COD去除率为98%;操作、维护方便，使用寿命较长;占地面积小，投资省。

(2)采用国产无机陶瓷膜处理冷轧含油乳化液废水既可行可靠又经济，在主要技术经济指标上与国外同类技术相比有较大的技术和经济优势，完全可替代进口超滤设备。

(3)无机陶瓷膜处理冷轧含油乳化液废水是切实可行的。从运行效果和出水指标上来看，4 nm 的陶瓷膜(膜材料为ZPO2)的截流率优于50 nm 的陶瓷膜。目前国产无机陶瓷膜装置处理轧钢冷轧含油乳化液废水的技术，在国内已用于宝钢、武钢、昆钢、邯钢等轧钢系统的乳化液废水处理。通过生产实践证明国产无机陶瓷膜处理乳化液废水的技术是切实可行的，并取得了较好的社会效益和经济效益。

原标题：无机陶瓷膜处理轧钢乳化液废水的研究

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