无机陶瓷膜处理轧钢乳化液废水的研究

北极星水处理网讯:冶金钢铁企业冷轧过程中，为了消除冷轧时产生的变形热，需用乳化液进行冷却和润滑。乳化液主要由质量分数2%~10%的矿物油或动植物油、乳化剂、抗氧化剂和纯水组成。由于乳化液成分复杂，性质稳定，含油质量浓度一般在2~15 g /L，其中的乳化油除去难度较大。对于含油乳化液废水处理方法一般有物化法、化学法、生化法、膜分离法4 种。目前，国内大多数钢铁厂采用化学法，其缺点是破乳效果差，出水油质量浓度在100~500mg /L，不能达到国家排放标准要求。进口有机膜装置存在的问题是设备价格高，膜管寿命短，处理效果不稳定。笔者着重介绍了无机陶瓷膜处理冷轧乳化液废水的方法，该法具有操作稳定，通量较高，出水水质好，正常工作时不消耗化学药剂等优点。

1 工艺流程

研究采用的工艺流程如图1。

设备膜面积为4.2m2，采用21 根19 孔多通道膜管串联，膜管通道直径4 mm，膜管长度1 m。乳化液从循环箱内经循环泵输送进入无机陶瓷膜管内，在压力的推动下，乳化液在膜表面进行渗透，渗透水可直接排放或回用，浓缩液返回循环箱继续处理。连续运行72 1 后，停机清洗。

2 研究结果

2.1 膜通量与膜面流速的关系：图2 是膜通量和膜面流速的关系。

从图2 中可以看出，膜通量基本与膜面流速呈线性关系。这说明在一定的压差条件下，没有形成凝胶层的污染，膜通量主要受浓差极化现象的影响。从运行的经济性和凝胶层的污染两方面来考虑，选择膜面流速为3.5m/ S 较为合理。

2.2 过滤压差与膜通量的关系：过滤压差即膜管入口和出口的平均压力与渗透侧的压力之差，在膜过滤过程中为传质推动力。图3是膜通量和过滤压差的关系。

膜通量随过滤压差增大而略有增大，随着过滤压差继续增大，膜通量下降。这是由于压力的作用，凝胶层中的油滴被压入了膜孔中，从而导致了膜的污染和通量的下降。研究结果表明，在过滤压差< 0.15 Mpa时，截留率基本上不变。过滤压差> 0.15 Mpa 时，截留率下降。因此，过滤压差选择在0.08 ~ 0.15 Mpa 较为合理。

2.3 膜通量与温度的关系：在运行过程中，在一定的温度范围内，提高运行操作温度，膜通量会随温度的升高而增大。当运行温度超过60 C时，膜通量增加值减缓，再继续升高温度意义不大。从研究结果可知，较高的温度对过滤是有利的，同时考虑运行的经济性，较适宜的过滤温度为30 ~ 50 C。图4 为在一定的流速及过滤压差下，温度对膜通量的影响。

在30 ~ 65 C的温度范围内，膜通量与过滤温度基本呈线性关系。

本研究通过现场运行考核，设备运行正常，操作条件得到了优化，清洗周期初步确定为3 c，清洗后膜通量均能较好地恢复，长期运行平均膜通量为80L(/ m2˙1)左右，出水油质量浓度 < 50 mg / L，油截留率> 98%。回收油的品质高，在运行过程中不产生含油污泥及二次污染。

2.4 有关技术指标比较：(1)陶瓷膜(50 nm 与4 nm)与进口20 nm 有机膜处理乳化液废水效果比较见表1。