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无机陶瓷膜处理轧钢乳化液废水的研究

北极星水处理网  来源:《工业水处理》  作者:董相声  2018/2/11 9:05:48  我要投稿  
所属频道: 水处理  关键词:废水处理 乳化液废水 陶瓷膜

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。

无机陶瓷膜处理轧钢乳化液废水的研究

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。

无机陶瓷膜处理轧钢乳化液废水的研究

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。

无机陶瓷膜处理轧钢乳化液废水的研究

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。

无机陶瓷膜处理轧钢乳化液废水的研究

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。

无机陶瓷膜处理轧钢乳化液废水的研究
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