船舶艙底含油污水處理技術(shù)研究（可編輯）

1、船舶艙底含油污水處理技術(shù)研究 上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文船舶艙底含油污水處理技術(shù)研究姓名:崔建偉申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):輪機(jī)工程指導(dǎo)教師:徐筱欣20090201 船舶艙底含油污水處理技術(shù)研究摘 要船舶船艙底水處理裝置是船舶的重要防污染設(shè)備之一。隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和船舶數(shù)量的增加,船舶含油污水對(duì)海洋環(huán)境的污染也越來(lái)越嚴(yán)重,含油污水處理技術(shù)在船舶防污染、污水凈化處理方面的綜合效果,作為一種比較成熟的處理方式在遠(yuǎn)洋船舶上得到廣泛應(yīng)用。 由于現(xiàn)有的油污水分離裝置在處理乳化液上存在困難,傳統(tǒng)的船舶油污水分離裝置單純依靠機(jī)械分離已經(jīng)無(wú)法滿足 mepec.10749決議的相關(guān)規(guī)定。如果繼續(xù)使用原有的油污水分離

2、裝置,仍會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成危害。針對(duì)船舶艙底水中乳化油難以分離的問(wèn)題,本文通過(guò)對(duì)膜分離超濾技術(shù)的深入研究,設(shè)計(jì)出新型油污水分離裝置,不僅可以提高其分離乳化油的能力,而且可以實(shí)現(xiàn)裝置的全自動(dòng)化運(yùn)行,從根本上克服了船舶艙底水中乳化油對(duì)海洋環(huán)境造成的危害。 本文首先對(duì)傳統(tǒng)的油污水分離方法和乳化油油水分離技術(shù)進(jìn)行分析研究,確定超濾膜分離技術(shù)作為主要研究對(duì)象,在分析膜分離基本原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了分離乳化液的超濾膜分離試驗(yàn)系統(tǒng)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分別繪制通量與時(shí)間,壓力,溫度的變化趨勢(shì),在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,提出了合理選用膜組件的方法,優(yōu)化配置濾器和料液預(yù)處理技術(shù),優(yōu)化膜i分離的操作條件以及采用雙向流技術(shù)和定期反沖

3、洗等措施預(yù)防超濾膜組件污染,有效提高膜組件的使用壽命。 針對(duì)膜組件的污染問(wèn)題,本文在超濾的基本傳質(zhì)理論基礎(chǔ)上,依據(jù)流體力學(xué)知識(shí)導(dǎo)出了滲透壓、濾餅層阻力公式,推出關(guān)于膜通量模型方程,并利用matlab控制系統(tǒng)仿真模塊對(duì)膜通量模型進(jìn)行仿真研究,驗(yàn)證了模型的正確性。 最后通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),研制了新型的船舶艙底含油污水分離裝置并進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究,最終通過(guò)中國(guó)船級(jí)社型式認(rèn)可試驗(yàn),進(jìn)一步發(fā)展了船舶含油污水處理技術(shù)。 關(guān)鍵詞:船舶艙底水 乳化油 膜分離 超濾 膜污染iithe study on the technology of bilge oil-water separating in shi

4、psabstractbilge water treatment equipments on the ships are one of the important anti-pollution equipments. with the global economic development and increase in the number of ships. the pollution done by the oily wastewater from the ships to environment has become increasingly serious. as a most mat

5、ure technology to deal with oily wastewater, wastewater treatment equipment is becoming more and more widely used on ships as a result of its integrated sound effects as some kind of equipments designed according to the rules mepec.10749 have difficulty in dealing with the emulsified oil, the bilge

6、water which has already been disposed by these kinds of equipments is still harmful to the environment. in order to solve the difficulty in separating the emulsified oil from the wastewater, this thesis do a deep research on the membrane separation technology,then design a new kind of oil-water sepa

7、rator which is capable of separating the emulsified oil from the bilge water. now we can prevent the environment from being polluted by the iiiemulsified oilin this thesis, we first do a compression between the commonly used methods and emulsified oil-water separation technology then chose the membr

8、ane separation technology as the main research object. then we design a kind of new ultra filtration membrane separation system. based on the date obtained from the experiment, we draw curves between the flux and time, pressure, temperature. then effective measures are presented to make a reasonable

9、 selection of membrane module, optimize the allocation of liquid filters and the operating conditions of membrane separation. and then methods to extended service life of membrane separation unit are given by use of two-way flow technology and regular backwashing, which are helpful to prevent ultra

10、filtration membrane oil-water separator from being membrane stainedfor membrane fouling problem, new formula is given to calculate osmotic pressure and cake layer resistance based on the basic mass transfer theory and the knowledge of fluid mechanics, are dthe introduction of flux about the new mode

11、l equations, to verify the correctness of the model, membrane flux model simulation is set up by the use of controlling simulation system in matlab. finally, the rationality of the design is tested through certification testing and product testingivkeywords:bilge water, emulsified oil, membrane sepa

12、ration, ultra- filtration, membrane foulingv上海交通大學(xué) 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:崔建偉 日期: 年月日上海交通大學(xué) 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查

13、閱和借閱。本人授權(quán)上海交通大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 保密,在年解密后適用本授權(quán)書。 本學(xué)位論文屬于 不保密。 (請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“”) 學(xué)位論文作者簽名:崔建偉指導(dǎo)教師簽名:徐筱欣日期: 年月日日期: 年月日 上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1章 緒論 1. 緒論1.1 研究背景 船舶含油污水主要是指船舶艙底水,船舶艙底水處理一直是船舶防污染領(lǐng)域的一項(xiàng)重要內(nèi)容。船舶艙底含油污水成份極其復(fù)雜,所含油種多,由于使用很多活性劑等化學(xué)試劑,導(dǎo)致其乳化程度高,要實(shí)現(xiàn)油污水的分離并達(dá)到國(guó)際海事組織規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)有很大難

14、度。 船舶機(jī)艙艙底水來(lái)自機(jī)艙內(nèi)冷卻系統(tǒng)中海水、淡水的泄漏;燃油、滑油系統(tǒng)中燃油、滑油的泄漏;蒸汽供熱系統(tǒng)中凝水泄漏;各種泵軸密封處的泄漏,有關(guān)機(jī)械設(shè)備1的泄放水和洗滌水等 。艙底水中的油一般呈三種物理狀態(tài), 即浮上油, 分散油和乳2化油 。其中乳化油最難分離。由于洗滌劑等化學(xué)試劑的使用,船舶艙底水乳化油含量大大增加,傳統(tǒng)的艙底水分離技術(shù)基本上是機(jī)械分離技術(shù),即靠重力分離、聚結(jié)分離等方法除去含油污水中的浮油,對(duì)艙底水中所含的浮油基本上都可以除去。但卻并不能除去污水中的乳化油。乳化油在污水中呈乳濁狀,細(xì)小的油珠外邊包著一層水化膜且具有一定量的負(fù)電荷,水中含有一定量的表面活性劑,使乳化物呈穩(wěn)定狀態(tài)。

15、乳化油顆粒直徑一般在 0.110m之間,且顆粒之間難以合并,能長(zhǎng)期保持穩(wěn)定,難以分離。 船舶艙底水的水量與船舶類型、噸位及功率有關(guān), 還與船舶航行、停泊作業(yè)時(shí)間的長(zhǎng)短和維修及管理狀況有關(guān)。一般一艘船平均艙底水每天產(chǎn)生量大約是船舶總噸的0. 02% 0. 05% , 即每年平均為該船總噸位的 10% 左右,而污水中含油量可高達(dá)50 000 mg/l。含大量乳化油的艙底水如果不經(jīng)分離直接排放進(jìn)入大海,可能造成海2洋環(huán)境的污染,進(jìn)而影響人類的生存環(huán)境 。國(guó)際海事組織也因此修訂了有關(guān)船舶艙底水排放的標(biāo)準(zhǔn),排放水水中乳化油含量不得高于 15ppm 。由于國(guó)際海事組織最新防污染規(guī)則的制定,嚴(yán)格限制含有污水

16、中乳化油的排放。因此,傳統(tǒng)的油污水分離裝置單純的對(duì)浮油和分散油的分離已經(jīng)不能滿足新的防污染規(guī)則,必須對(duì)原有油污水分離裝置進(jìn)行改進(jìn),提高其分離乳化油的能力,使分離后的水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。目前在1上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1章 緒論 國(guó)內(nèi),船舶艙底含油污水處理技術(shù)仍處于初始發(fā)展階段,具有很高的研究意義和實(shí)用價(jià)值。 1.2 船舶艙底含油污水的處理方法 油水分離的方法較多,有物理分離法、化學(xué)分離法、電浮分離法等,物理分離法是利用油水的密度差或過(guò)濾吸附等物理現(xiàn)象使油水分離的方法,主要特點(diǎn)是不改變油的化學(xué)性質(zhì)而將油水分離,主要包括重力分離法、過(guò)濾分離法、聚結(jié)分離法、氣浮分離法、吸附分離法、超濾膜分離法及反

17、滲透分離法等?；瘜W(xué)分離法是向含油污水中投放絮凝劑或聚結(jié)劑,其中絮凝劑可使油凝聚成凝膠體而沉淀,而聚結(jié)劑則使油凝聚成膠體使其上浮,從而達(dá)到油水分離的一種方法。電浮分離法使把含油污水引進(jìn)裝有電極的艙柜中,利用電解產(chǎn)生的氣泡在上浮過(guò)程中附著油滴而加以分離,從而實(shí)現(xiàn)油水分離的方法,實(shí)際上是一種物理化學(xué)分離方法。 1.2.1 重力分離法 在重力作用下,單體油粒在靜水中的上浮主要由于油和水的密度差造成的。在浮力與重力之差和阻力相等時(shí),油粒就等速上浮。如果兩者之差大于阻力時(shí),油滴則加速上浮,油滴上浮時(shí)收到的阻力與水流的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。當(dāng)水流處于層流流動(dòng)狀態(tài)時(shí),油滴上浮比較容易;當(dāng)水流處于紊流流動(dòng)狀態(tài)時(shí),油滴的

18、上浮則比較困難,因?yàn)樗鞯臄_動(dòng)極易使油滴回游而來(lái)不及上浮分離就被水流夾帶而走。 用重力分離法能否在較短時(shí)間內(nèi)將油水分離,取決于油粒上浮速度,而影響上浮速度的主要因素是油粒直徑及油、水密度。另外由于水的粘滯系數(shù),油和水的密度都隨溫度的變化而發(fā)生較大的改變,因此溫度也對(duì)上浮速度也有直接影響。 重力分離法的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,缺點(diǎn)是只能分離自由狀態(tài)的油,而不能分離乳化狀態(tài)的油。一般認(rèn)為油粒直徑小于 50 ?m就很難分離。 重力分離法按其作用方式不同,還可分為機(jī)械分離、靜置分離和離心分離三種。機(jī)械分離法是讓含油污水流過(guò)斜板、波紋板和濾器等,使之產(chǎn)生渦流、轉(zhuǎn)折和碰撞,以促使微小油粒聚集成較大的油粒

19、,再經(jīng)密度差作用而上浮,從而達(dá)到分離的目的;靜置分離是將含油污水儲(chǔ)存在艙柜內(nèi),在單純的重力作用下經(jīng)過(guò)沉淀使油液自然上浮2上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1章 緒論 以達(dá)到分離的目的;離心分離法使利用高速旋轉(zhuǎn)的離心力,使油、水在離心力和密度差的作用下實(shí)現(xiàn)分離,它的特點(diǎn)使油污水在分離器中的停留時(shí)間很短,所以分離器體積較小。 離心分離法可采用水旋分離法,即分離器本體固定不動(dòng),而使污水沿切線方向流入分離體內(nèi),造成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),也可采用氣旋分離法,即分離器本體高速旋轉(zhuǎn),并帶動(dòng)體內(nèi)污水一起高速旋轉(zhuǎn)。 1.2.2 過(guò)濾分離法 過(guò)濾分離法是讓油污水通過(guò)多孔性介質(zhì)濾料層,而油污水中的油粒及其其它懸浮物被截留,去除油份的

20、水通過(guò)濾層排出。這種油水分離的過(guò)程主要靠濾層阻截作用,將油粒及其它懸浮物截留在濾料表面。另外由于具有很大表面積的濾料對(duì)油粒及其它懸浮物的物理吸附作用和對(duì)微粒的接觸媒介作用,增加了油粒碰撞的機(jī)會(huì),使小油粒更容易聚合成大油粒而被截留。 過(guò)濾法所用的濾料主要有石英沙、卵石、煤屑、焦炭等粒狀介質(zhì),和由棉、麻、毛氈、各種人造纖維與金屬絲織成的濾布,以及特制的陶瓷塑料制品。這些濾料的特點(diǎn)是濾料的化學(xué)穩(wěn)定性好,不易溶于水,一般不與污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不會(huì)產(chǎn)生有害或有毒的新污染物,同時(shí)還具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。因?yàn)V料達(dá)到飽和狀態(tài)后,必須進(jìn)行反沖洗,使濾料重新獲得良好的過(guò)濾性能,如果強(qiáng)度不夠,會(huì)在反沖洗時(shí)由于不斷

21、碰撞和摩擦而使濾料產(chǎn)生粉末,并隨沖洗水一起流失掉,增加濾料的損耗,反過(guò)來(lái),在過(guò)濾時(shí)粉末又會(huì)聚集于濾料表層,增加流動(dòng)阻力,濾速增大,過(guò)濾質(zhì)量惡化。 使用粒狀介質(zhì)做濾料時(shí),要依據(jù)過(guò)濾要求及工藝條件選用適宜的濾料粒徑的范圍及在此范圍內(nèi)各種粒徑的數(shù)量比例。在一定范圍內(nèi)還應(yīng)盡可能選用空襲率大的濾料,即濾料的空襲體積與整個(gè)濾層體積的比值大,水力阻力損失小,濾層含污能力大,過(guò)濾效果好。 用粒狀介質(zhì)組成的濾料層,理想的狀態(tài)應(yīng)是各層粒徑沿水流方向逐漸減小。這樣整個(gè)濾料的作用就能充分發(fā)揮出來(lái),含污能力高,水頭損失速度慢,過(guò)濾層使用時(shí)間增長(zhǎng)。如果僅用一種濾料做成濾層,當(dāng)水流方向自上而下流動(dòng)時(shí),實(shí)際難以保持粒徑3上海

22、交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1章 緒論 自上而下逐漸減少的狀態(tài)。因?yàn)榉礇_洗時(shí),整個(gè)濾層處于懸浮狀態(tài),而且必然有顆粒大重量大的濾料懸浮在下層,粒徑小重量小的濾料懸浮在上層,反沖洗結(jié)束后,會(huì)自然形成粒徑上小、下大的濾層,這樣的濾層對(duì)過(guò)濾是十分不利的,因此,提高濾層的過(guò)濾性能,可改變水流方向或采用兩種以上濾料組成多層濾料層。任何一種濾料對(duì)污染物的過(guò)濾能力都有一定的限度,隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng),過(guò)濾效果會(huì)越來(lái)越差,在濾料達(dá)到飽和以后,必須進(jìn)行反沖洗,使濾料重新具有良好的過(guò)濾性能。 1.2.3 聚結(jié)分離法 聚結(jié)分離法是一種精細(xì)的分離方法,在微小油粒通過(guò)多孔材料的同時(shí),讓它們互相碰撞以使油粒聚合增大,從而上浮和分

23、離。在這種分離過(guò)程中,由于微小油粒逐漸聚合長(zhǎng)大,因此這種分離過(guò)程稱為聚結(jié),也叫粗?；^(guò)程。粗?；潭扰c聚結(jié)元件的材料選擇以及材料充填的高度和密度有關(guān)。聚結(jié)分離法特別是用在油污水的深度處理上是很有價(jià)值的,這一方法最初是被人們用來(lái)從油中除去微量的水,后大量的被應(yīng)用在水中除油。油粒聚結(jié)的過(guò)程,目前較為一致的認(rèn)為是油粒在聚結(jié)材料表面被截留、成長(zhǎng)、剝離而使微油滴轉(zhuǎn)變成粗大油滴,迅速上浮而被除去,一般情況下能將油污水中510微米油粒全部去除,甚至更小的油粒也能去除,效果好,設(shè)備緊湊、占地面積小,一次投資低,便于分散處理且運(yùn)行費(fèi)用低,不產(chǎn)生任何廢渣,不產(chǎn)生二次污染。 聚結(jié)除油的機(jī)理目前還未形成統(tǒng)一的理論,總

24、的來(lái)說(shuō),大體上有兩種觀點(diǎn),即潤(rùn)濕聚結(jié)和碰撞聚結(jié)。 潤(rùn)濕聚結(jié)理論是建立在親油性粗粒化材料的基礎(chǔ)上,當(dāng)含油廢水流經(jīng)由親油性材料組成的粗?；矔r(shí),分散油粒便在材料表面潤(rùn)濕附著。這樣材料表面幾乎全被油粒包住,再流來(lái)的油粒更容易潤(rùn)濕附著在上面,因而附著的油粒不斷聚結(jié)擴(kuò)大并形成油膜。由于浮力和水流沖擊作用,油膜開(kāi)始脫落,于是材料表面得到一定程度的更新,脫落的油膜到水中仍形成油粒,改油粒粒徑比聚結(jié)前的油粒直徑更大,從而達(dá)到粗粒化的目的。碰撞聚結(jié)理論是建立在疏油性材料的基礎(chǔ)上,無(wú)論是由粒狀的還是纖維狀的粗?；牧辖M成的粗?；?其空襲均構(gòu)成互相連通的通道,像無(wú)數(shù)根直徑很小彎4上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1章

25、緒論 曲交錯(cuò)的微管,當(dāng)含油廢水流經(jīng)該床時(shí),由于粗?；牧鲜鞘栌偷?兩個(gè)或多個(gè)油粒有可能同時(shí)與管壁碰撞或者互相之間碰撞,其沖量足可以使它們合并成一個(gè)較大的油粒,從而達(dá)到粗?；哪康?。 無(wú)論是親油材料還是疏油材料,兩種聚結(jié)都是存在的,只是前者以潤(rùn)濕聚結(jié)為主,也有碰撞聚結(jié),原因是含油廢水流經(jīng)粗?；矔r(shí),油粒之間也有碰撞;后者以碰撞聚結(jié)為主,也有潤(rùn)濕聚結(jié),原因是當(dāng)疏油性材料表面沉積油粒時(shí),該材料便有親油性,自然有潤(rùn)濕聚結(jié)現(xiàn)象。因此無(wú)論是親油材料或疏油材料,只要油粒直徑合適,都會(huì)有比較好的粗?；Ч?。 1.2.4 吸附分離法 吸附分離并不是借油滴的聚合增大和利用密度差來(lái)進(jìn)行分離的,而使用多孔性固體吸附材

26、料做濾器,當(dāng)油污水通過(guò)濾器時(shí)微小油粒被吸附在固體表面上,使油水分離。 固體吸附材料表面的分子在其垂直方向受到內(nèi)部分子的引力,但外部沒(méi)有相應(yīng)引力與之平衡,因此,存在吸引表面外側(cè)其它粒子的吸引力,由固體表面分子剩余吸引力引起的吸附稱為物理吸附。由于分子間的引力普遍存在,所以物理吸附?jīng)]有選擇性,而且可吸附多層粒子,直到完全抵消固體表面引力廠為止。 吸附是一種可逆過(guò)程,被吸附的粒子由于熱運(yùn)動(dòng),會(huì)擺脫固體表面粒子的引力從表面脫落下來(lái)重新回到污水中,這種現(xiàn)象稱為脫附。當(dāng)吸附速度與脫附速度相等時(shí),吸附達(dá)到平衡狀態(tài),這時(shí)單位重量吸附材料所吸附的油量稱為吸附量,它是表面吸附材料吸附能力的參數(shù),比表面積(單位重量

27、吸附材料所具有的表面積)越大,吸附量越大。常用的吸附材料有纖維材料、硅藻土、焦炭和活性炭等。吸附材料吸附油料達(dá)到飽和時(shí),失去油水分離效能。因此,吸附材料達(dá)到飽和之前就應(yīng)更換,而吸附材料的更換和處理都比較困難,并且需要大量的吸附材料,所以吸附分離法主要用于含油量很少的細(xì)分離。 除了上述的幾種常用的油水分離方法外還有氣浮分離法、超聲分離法、電解分離法、聚結(jié)分離法、活性污泥法(生物化學(xué)法)超濾膜過(guò)濾法、反滲透法等,后面我們將對(duì)超濾膜分離法分離油污水進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。 5上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1章 緒論 6表1-1 是常用艙底含油污水處理方法比較。 表1 常用艙底含油污水處理方法比較 處理方法 適

28、用范圍 去除粒徑 特點(diǎn) ( ?m) 重力分離法 浮油及分散油 50 效果穩(wěn)定,運(yùn)行費(fèi)用低,占地面積大 聚結(jié)法 分散油、乳化油 10 設(shè)備小,操作簡(jiǎn)單;易堵;效果差 過(guò)濾法 分散油、乳化油 10 水質(zhì)好,投資少,濾床要反復(fù)沖洗吸附法 溶解油 5 水質(zhì)好,占地少,投資高,吸附劑再生難 超濾分離法 分散油、乳化油 5 水質(zhì)好,設(shè)備簡(jiǎn)單,膜清洗困難 超聲波法 分散油、乳化油 10 效果好,價(jià)格高,難于大規(guī)模處理 1.3 船舶艙底含油污水處理技術(shù)研究進(jìn)展 傳統(tǒng)的油污水分離裝置是根據(jù)斯托克斯公式為基本工作原理,利用油水的密度差對(duì)油水進(jìn)行重力分離。傳統(tǒng)船舶艙底水分離裝置都是在國(guó)際海事組織于 1992年通過(guò)的

29、 mepc60.33決議的要求下設(shè)計(jì),生產(chǎn),運(yùn)行的。但在實(shí)際執(zhí)行 mepc60.33過(guò)程中,國(guó)際海事組織逐漸認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有的油污水分離裝置在處理乳化液上存在困難,以致某些廠家按mepc60.33生產(chǎn)的油污水分離裝置,仍對(duì)海洋造成嚴(yán)重污染危害。于是在2004年imo通過(guò)了mepc107.49決議,取代了mepc60.33。在新的決議中,imo 在性能試驗(yàn)技術(shù)條件中增加了試驗(yàn)液“c”,即油水乳化液的試驗(yàn),并且為保證世界范圍內(nèi)的試驗(yàn)參數(shù)的一致性,規(guī)定了制備試驗(yàn)液體“c”的嚴(yán)格程序。imo 要求從2005年 1月 1日以后建造的船只都應(yīng)執(zhí)行該決議。決議 mepc107.49從根本上克服了乳化油污水對(duì)海洋可

30、能造成的危害,但同時(shí)對(duì)我國(guó)船用油污水分離裝置也提出了前所未3- 5有的挑戰(zhàn) 。 為滿足新決議的要求,國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)了許多新型油污水分離裝置,這些裝置都是在原處理系統(tǒng)的后階段加裝了深化處理系統(tǒng),深化處理系統(tǒng)主要包括膜分離系統(tǒng)和吸附系統(tǒng)等。 一、膜分離系統(tǒng) 6上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1章 緒論 美國(guó)海軍開(kāi)發(fā)的一系列橫流薄膜處理系統(tǒng)以及德國(guó)dvz-services 公司于2004 年研發(fā)的pcm系列裝置都是以膜分離系統(tǒng)作為深化處理系統(tǒng)的.其處理流程如圖1-1 所示: 重力油 膜分離 油分檢艙底 達(dá)標(biāo)污水分 系統(tǒng) 測(cè)儀離系統(tǒng)圖1-1 膜法處理油污水分離流程 fig.1-1the method of m

31、embrane to deal with bilge water 上述處理流程的核心是膜分離系統(tǒng),使用的膜具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu),在膜的工作面上有一層極薄的致密分離層,下部是結(jié)構(gòu)疏松的指狀支撐層。由于采用錯(cuò)流工藝,在分離過(guò)程中,含油污水切向流經(jīng)膜表面,液體的快速流動(dòng)使得油滴既不能進(jìn)入致密的細(xì)孔,引起膜的內(nèi)部堵塞,也不會(huì)停留在膜表面造成膜表面的堵塞。而水分子在側(cè)壓作用下將穿過(guò)致密層上的微孔,再穿過(guò)下部的疏松支撐層,進(jìn)入膜的另一側(cè)。實(shí)驗(yàn)表明,5薄膜過(guò)濾后的出水含油量平均濃度為2.2mg/l。 二、吸附分離系統(tǒng) 為滿足新決議的要求,英國(guó)rwo 公司和lascai 公司開(kāi)發(fā)了用于后續(xù)處理的吸附式油污水處理系統(tǒng)

32、,其處理流程如圖1-2所示.吸附技術(shù)的關(guān)鍵是吸附劑的選擇.最常見(jiàn)的吸附劑是活性炭,但活性炭對(duì)油的吸附容量一般只有3080mg/g.吸附法最新的研究體現(xiàn)在對(duì)高效經(jīng)濟(jì)的吸油劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面.新型吸油劑由具有吸油性能的無(wú)機(jī)填充劑(一種鎂或鐵的鹽類、氧化物,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%80%)與交聯(lián)聚合劑(可用聚乙烯、聚丙烯,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%20%)組成的,對(duì)油的吸附容量一般只有600880mg/g,但這種吸油劑的吸油接觸時(shí)間一般較長(zhǎng),需要28 小時(shí),吸附式成本較高,回收困難,5在通常情況下不宜提倡。 7上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1章 緒論 重力油污 吸附系 油分檢艙底 達(dá)標(biāo)水分離系 統(tǒng) 測(cè)儀 統(tǒng)圖1-2 吸附

33、式油污水分離系統(tǒng)工作流程 fig.1-2the method of adsorption to deal with bilge water 6表1-2 是典型艙底水處理技術(shù)比較分析。 表1-2 典型艙底水處理技術(shù)比較 含油污水處理技術(shù) 超濾膜技術(shù) 吸附技術(shù) 聚結(jié)技術(shù) 乳化油處理 分離效果好 分離效果較好 處理效率差 系統(tǒng)復(fù)雜性 復(fù)雜 簡(jiǎn)單 多級(jí)聚結(jié)較復(fù)雜 濾芯使用壽命 連續(xù)使用36個(gè)月 3個(gè)月2年 13年 使用成本 較高 高 低 維護(hù)保養(yǎng) 頻繁自動(dòng)沖洗 直接更換濾芯 一年清洗一次或更換 占地面積 中 小 大 改進(jìn)方向 提高膜抗污染能力 增加吸油量 改進(jìn)乳化油處理能力 隨著國(guó)際上對(duì)油污染危害防治

34、的重視,艙底油污水處理技術(shù)必然向重視清潔生產(chǎn)和改進(jìn)現(xiàn)有的技術(shù)和工藝的方向發(fā)展。開(kāi)發(fā)新型處理方法和處理系統(tǒng),利用幾種方法聯(lián)合分級(jí)使用,以盡量避免各方法的局限性,發(fā)揮各處理單元的優(yōu)勢(shì)是一種必然的趨勢(shì)。而基于目前膜技術(shù)的發(fā)展以及經(jīng)試驗(yàn)證明的良好的分離效果,“重力預(yù)處理+精5 6密過(guò)濾+膜分離技術(shù)”工藝已成為極具發(fā)展前景的油污水處理技術(shù)。 1.4 膜分離技術(shù)在含油污水處理中的應(yīng)用和發(fā)展 膜分離技術(shù)是國(guó)際上公認(rèn)的20世紀(jì)末至21世紀(jì)中期最有發(fā)展前途的前沿技術(shù)。膜分離技術(shù)是指借助膜的選擇滲透作用,在外界能量或化學(xué)位差的推動(dòng)作用下對(duì)混合物中溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離,分級(jí),提純和富集。膜分離現(xiàn)象早在250多年以前就

35、被發(fā)現(xiàn),8上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1章 緒論 但是膜分離技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用是在20世紀(jì)60年代以后。其大致的發(fā)展史為:20世紀(jì)30年代微孔過(guò)濾micro?filtration;40年代滲析dialysis;50年代電滲析electro?dialysis;60年代反滲透reverse?osmosis;70年代超濾ultra?filtration;80年代氣體分離gas separ? ation;90年代滲透汽化(per-vaporization。數(shù)十年來(lái),膜分離技術(shù)發(fā)展迅速,特別是90年代以后,隨著膜tfc膜的研制成功,膜分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)滲透到人們生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面,膜分離技術(shù)作為一種新

36、興的高效分離技術(shù),已被廣泛應(yīng)用到化工、食品、醫(yī)藥醫(yī)療、生物、石油、電子、飲用7-9水制備、三廢處理等領(lǐng)域, 并將對(duì)21世紀(jì)的工業(yè)技術(shù)改造產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響 。 1.4.1 膜分離技術(shù)處理含油污水的優(yōu)勢(shì) 目前,老三套工藝處理含油廢水存在很多弊端,能量消耗大、水回用率低、二次污染難以避免。從環(huán)境保護(hù)和油類、水再利用等經(jīng)濟(jì)角度考慮,要求有新的技術(shù)和工藝對(duì)含油廢水進(jìn)行深度處理。 與傳統(tǒng)處理方法相比,膜法進(jìn)行油水分離的優(yōu)點(diǎn)是: 純粹的物理分離,不需要加入沉淀劑; 不產(chǎn)生含油污泥,濃縮液焚燒處理; 雖然廢水中油分濃度變化幅度大,但透過(guò)流量和水質(zhì)基本不變,便于操作; 膜法一般只需壓力循環(huán)廢水,設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用

37、低,特別適合于油分濃度11幾千mg/l以上含油廢水的處理。 隨著膜技術(shù)的飛速發(fā)展,其應(yīng)用范圍已觸及各類工業(yè)操作過(guò)程,當(dāng)前的研究和實(shí)踐表明它在油水分離領(lǐng)域也逐漸顯示出強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿?。根?jù)膜本身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),選擇適宜的膜過(guò)程和膜組件,可一次去除水體中100m以下油珠,對(duì)分散油和乳化油的適應(yīng)性均很強(qiáng),去除率大于90%,且無(wú)二次污染,過(guò)程無(wú)相變,膜組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,流9程縮短,設(shè)備能耗低。 1.4.2 膜技術(shù)處理含油污水的主要影響因素 優(yōu)化操作條件、合適的膜材料和膜清洗方法是膜技術(shù)處理含油廢水的關(guān)鍵技術(shù)。這些關(guān)鍵技術(shù)的研究對(duì)提高含油污水的處理效率、保證油污染物的去除率和延長(zhǎng)膜壽9上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第

38、1章 緒論 命具有十分重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 (1) 膜類型膜分離除油,關(guān)鍵在于膜類型的選擇。由于膜分離的傳質(zhì)機(jī)理各異、情況復(fù)雜,膜分離理論至今仍是學(xué)派林立,眾說(shuō)紛紛,但基本共識(shí)是膜分離是處理料組分選擇性透過(guò)膜的物理-化學(xué)過(guò)程,過(guò)程的推動(dòng)力主要是膜兩側(cè)的壓差,膜的孔徑雖然是膜的基本性質(zhì),但膜和分離組分的物理-化學(xué)性質(zhì),如親水性以及荷電情況都直接影響分離過(guò)程和結(jié)果,即膜從溶液中分離溶解的成分是依據(jù)尺寸、荷電、形狀以及溶質(zhì)和膜表面間的分子相互作用而決定的。目前用于油水分離的膜是反滲透、超濾和微濾膜,他們的作用是截留乳化油和溶解油。簡(jiǎn)單的情況是乳化油基于油滴尺寸被膜阻止,而溶解油的被組織則是基于

39、膜和溶質(zhì)的分子間的相互作用,膜的親水性越強(qiáng),阻止游離油透過(guò)的能力越強(qiáng),水通量越高。含油污水中油的存在狀態(tài)是選擇膜的首要依據(jù)。若水體中的油是因有表面活性劑等使油滴乳化成穩(wěn)定的乳化油和溶解油,油珠之間難以相互粘結(jié),則需采用親水或親油的超濾膜分離,一則是因?yàn)槌瑸V膜孔徑遠(yuǎn)小于10m,二則是超細(xì)的膜孔有利于破乳或有利于油滴聚結(jié)。 (2)膜組件與操作方式 影響膜分離除油的另一個(gè)重要因素是膜組件及與之相應(yīng)的操作方式。膜組件設(shè)計(jì)可以有多種形式,一般均根據(jù)兩種膜構(gòu)型?平板式和管式來(lái)設(shè)計(jì)。板框膜器和卷式膜器使用平板膜,中空纖維膜器及毛細(xì)管膜器使用管式膜,多個(gè)單元膜器構(gòu)成膜組件。操作方式一般分為死端操作和錯(cuò)流操作,

40、其中死端操作是傳統(tǒng)的方式,油水乳液被強(qiáng)制通過(guò)膜,隨著被截留物(如油)在膜表面上的堆積,滲透物(如水)流量下降,必須定時(shí)清除膜表面的油,以便持續(xù)作業(yè),錯(cuò)流操作是近20年才應(yīng)用到實(shí)際過(guò)程中的新方式,油水乳液以一定流速平行于膜表面流動(dòng),在一定程度上克服了死端操作的弊病。10因此,若適當(dāng)配置膜組件并合理選擇膜,將獲得好的分離效果。 1.4.3 膜處理油污水的應(yīng)用現(xiàn)狀 (1)油田含油廢水的膜處理 油田含油污水量較大,大約占油田總污水量的三分之一,且成分復(fù)雜。用uf和mf10上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1章 緒論 技術(shù)處理油田含油廢水,既可以避免對(duì)環(huán)境和水體產(chǎn)生污染,又可提供高質(zhì)量的油田回注用水,國(guó)內(nèi)外都

41、有此方面的研究報(bào)道。 李永發(fā)等用超濾膜處理勝利油田東辛采油廠預(yù)處理過(guò)的廢水,處理后油截留率為97.7 % ,能達(dá)到低滲透油田回注水標(biāo)準(zhǔn)。梁立軍等用中空纖維超濾器對(duì)大慶油田的注水站的回注水進(jìn)行了試驗(yàn),開(kāi)發(fā)的膜組件在通量上比常規(guī)的中空纖維組件大34倍,在0.08mpa的壓差下,其通量最大。溫建志等采用中空纖維超濾膜對(duì)油田含油廢水進(jìn)行了處理,研究表明,總懸浮固體質(zhì)量濃度由6. 69 mg/ l下降為0. 56 mg/ l ,油質(zhì)量濃度由127.09 mg/ l下降為0. 5 mg/l ,達(dá)到滿意的效果。simms 等人采用高分子膜和membralox陶瓷膜對(duì)加拿大西部的重油采出水進(jìn)行了處理,懸浮物含

42、量由1502290 16mg/ l降低到1 mg/ l以下,油含量由1251640 mg/ l降低到20 mg/l以下。 (2)金屬加工含油廢水的膜處理 金屬加工過(guò)程中排放的含乳化油廢水含油濃度很高,且成分復(fù)雜。用膜法處理這些廢水具有不需加絮凝劑、操作簡(jiǎn)便、環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。金屬加工廢水在進(jìn)入膜過(guò)濾器前需進(jìn)行預(yù)處理,由于油水界面表面張力足以使油滴不透過(guò)已被水浸濕的膜,因而超濾膜能成功地從含油廢水中分離出油相,超濾后的滲透液中的油濃度通常低于10 mg/l ,可以排放。超濾法處理乳化油廢水應(yīng)用已經(jīng)有 20 多年了,德國(guó)早在 1979年就已有250 多個(gè)超濾設(shè)備用于濃縮乳化油。 陸曉千等用超濾技術(shù)

43、處理車床、清洗機(jī)設(shè)備產(chǎn)生的廢水,這種廢水為乳白色,含油1 0005 500 mg/ l ,cod含量高達(dá) 10 00050 000 mg/ l。經(jīng)膜處理后,出水透明,16含油低于10 mg/ l ,cod為1 7005 000 mg/ l ,油去除率99 %以上。 膜分離法處理含油污水具有操作簡(jiǎn)單、分離效果良好、化學(xué)添加劑使用量少、無(wú)相變、能耗低等優(yōu)點(diǎn),在含油污水處理中將會(huì)獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。目前油水分離膜研究重點(diǎn)是對(duì)膜進(jìn)行表面改性,以有效減小膜污染,使膜能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作,并降低運(yùn)行費(fèi)用。合理選擇膜種類和適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件,是確保實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中得到良好的油水14分離效果的前提。 1.5 本文的主要

44、研究?jī)?nèi)容與本人主要工作 11上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1章 緒論 1.5.1本文的主要研究?jī)?nèi)容 超濾膜分離技術(shù)的應(yīng)用從開(kāi)始到現(xiàn)在已經(jīng)有將近半個(gè)世紀(jì)年的歷史,在海水淡化、石油化工、節(jié)能技術(shù)以及生物、醫(yī)藥、輕工、食品、紡織、冶金等領(lǐng)域,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,使人們對(duì)膜分離技術(shù)有了深刻的認(rèn)識(shí)。但是作為船舶艙底水處理這一新的研究領(lǐng)域,超濾膜分離技術(shù)的研究目前在國(guó)內(nèi)仍處于初始發(fā)展階段,這方面的系統(tǒng)研究較少。因此,將膜分離技術(shù)應(yīng)用于船舶艙底水處理技術(shù)具有十分重要的理論與實(shí)際意義。 本文的主要研究?jī)?nèi)容分為以下幾個(gè)方面: 1. 在分析膜分離基本原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了分離乳化液的超濾膜分離試驗(yàn)系統(tǒng),根

45、據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給出膜的理論特性,提出了采用膜分離技術(shù)解決乳化油難分離問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)及其解決途徑。 2. 通過(guò)試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)影響延長(zhǎng)膜組件壽命的主要因素,并將優(yōu)化操作條件,反清洗等措施應(yīng)用于樣機(jī)設(shè)計(jì)中,為后期樣機(jī)的應(yīng)用試驗(yàn)改進(jìn)設(shè)計(jì)研究奠定基礎(chǔ)。 3. 在超濾的基本傳質(zhì)理論基礎(chǔ)上,依據(jù)流體力學(xué)知識(shí)推導(dǎo)滲透壓、濾餅層阻力公式以及膜通量模型方程,通過(guò)分離乳化液的超濾膜分離實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)數(shù)值分析求解模型最優(yōu)參數(shù),利用 matlab控制系統(tǒng)仿真模塊建立模型,并對(duì)膜通量模型進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了模型的正確性。 4.根據(jù)超濾膜分離乳化液試驗(yàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)和膜通量模型仿真,設(shè)計(jì)了新型船舶油水分離裝置并按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行

46、多次樣機(jī)試驗(yàn),并通過(guò)ccs型式認(rèn)可試驗(yàn),裝配實(shí)船運(yùn)行。 1.5.2本人主要工作 1.設(shè)計(jì)乳化液膜分離實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并完成試驗(yàn); 2.利用 matlab控制系統(tǒng)對(duì)膜通量模型進(jìn)行仿真; 3.設(shè)計(jì)船舶艙底油水分離裝置試驗(yàn)系統(tǒng)和控制系統(tǒng),并完成試驗(yàn)。 12上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第2章 乳化液膜分離試驗(yàn)研究2乳化液膜分離試驗(yàn)研究膜從廣義上可定義為兩相之間的一個(gè)不連續(xù)區(qū)間。這個(gè)區(qū)間的三維量度中的一度和其余兩度相比要小得多。膜一般很薄,厚度從幾微米、幾十微米至幾百微米之間,而長(zhǎng)度和寬度有時(shí)要以米來(lái)計(jì)量。具有分離功能的膜是指可選擇性透過(guò)不同物質(zhì)的膜,這種膜可對(duì)多組分體系進(jìn)行分離、分級(jí)、提純或富集。大多數(shù)的分離

47、膜都是固態(tài)膜,其中尤以有機(jī)高分子聚合物材料制成的膜為主,近年來(lái)開(kāi)發(fā)的無(wú)機(jī)膜和金屬膜,由于其耐熱、耐酸堿和高機(jī)械強(qiáng)度等方面的優(yōu)良性能也得到了迅猛的發(fā)展。另外,液膜和氣體分離膜也在一定程度上得到了應(yīng)用。 膜分離技術(shù)是一種新型高效的分離技術(shù),是對(duì)非均相系中不同組分進(jìn)行分離、純化與濃縮的一門新興的邊緣交叉學(xué)科。不同的膜分離具有不同的機(jī)理,適用于不同的對(duì)象和要求。不過(guò),各種膜過(guò)程有其共同的特點(diǎn),如過(guò)程一般較簡(jiǎn)單、設(shè)備體積小、經(jīng)濟(jì)性好、分離系數(shù)較大受膜材料的物理結(jié)構(gòu)、形態(tài)等影響,一般沒(méi)有相變、在常溫下可以連續(xù)操作、可實(shí)現(xiàn)集成或雜化、可直接放大、節(jié)能、高效無(wú)二次污染等。當(dāng)前的研究和實(shí)踐表明,它在油水分離領(lǐng)域

48、也逐漸顯示出極大的發(fā)展?jié)摿?。常用的膜分離技術(shù)有微濾mf、超濾uf、納濾和反滲透r0。 2.1 膜分離技術(shù)的基本原理 22-25(1) 膜分離過(guò)程的常見(jiàn)形式 膜分離過(guò)程是利用薄膜分離混合物的一種方法。薄膜作為兩相之間的選擇透過(guò)性相,可使兩相的某一相或多項(xiàng)組分透過(guò)膜,截留其他組分,從而實(shí)現(xiàn)不同組分之間的分離,達(dá)到分離,濃縮和純化的目的。不同的膜分離過(guò)程可以有不同的分離機(jī)理和推動(dòng)力。膜過(guò)濾就是其中的一種,它主要是利用流體的壓力差為推動(dòng)力的篩分分離過(guò)程。此外,還用利用濃度差,分壓差和電位差等作為推動(dòng)力的其他膜分離過(guò)程。常見(jiàn)的膜分離過(guò)程包括微濾micro-filtration,mf、超濾ultra-fi

49、ltration,uf、納濾nan o-filtration和反滲透reverse osmosis,ro等。 微濾是膜分離過(guò)程中研究最早、產(chǎn)業(yè)化最早的一種膜技術(shù)。微濾膜的孔徑一般在13上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第2章 乳化液膜分離試驗(yàn)研究o.0210m左右,其主要特征為孔徑均一、孔隙率高,其分離主要依靠機(jī)械篩分作用,其次是吸附截留。微濾膜的孔徑較大,常用于截留溶液中的懸浮顆粒,由于其運(yùn)行壓力低且造價(jià)低,其污染問(wèn)題沒(méi)有引起太多的重視。 超濾也是膜分離技術(shù)中較為成熟的一種技術(shù)。超濾膜分子量截留范圍大致為1000300000,其分離機(jī)理被認(rèn)為是物理篩分過(guò)程。超濾膜是有孔膜,主要用于截留溶液中膠體、蛋

50、白質(zhì)、懸浮固體、微生物等物質(zhì),允許水、無(wú)機(jī)鹽和小分子物質(zhì)透過(guò)。超濾過(guò)程一般通量較高,而溶質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)低,因此受濃差極化的影響較大,所遇到的污染問(wèn)題也常與濃差極化有關(guān)。 反滲透過(guò)程是滲透過(guò)程的逆過(guò)程,即溶劑從濃溶液通過(guò)膜向稀溶液中流動(dòng)。反滲透被認(rèn)為是最精密的膜法液體分離技術(shù),它對(duì)溶解性鹽截留率很高但允許水分子透過(guò)。關(guān)于反滲透分離機(jī)理是無(wú)孔機(jī)理溶解-模型還是有孔機(jī)理選擇吸附-毛細(xì)孔流理論的爭(zhēng)論維持了若干年,但無(wú)論如何,反滲透過(guò)程中膜材與被分離介質(zhì)之間的化學(xué)特性是起第一位作用的,然后才是膜的結(jié)構(gòu)形態(tài),這一點(diǎn)已經(jīng)達(dá)成了共識(shí)。反滲透過(guò)程因?yàn)橥枯^低和傳質(zhì)系數(shù)比較大,在使用過(guò)程中受濃差極化的影響較小,而溶

51、質(zhì)在膜面的吸附和沉積被認(rèn)為是膜污染的主要原因。 納濾是一種介于超濾和反滲透之間的壓力驅(qū)動(dòng)的膜分離過(guò)程。納濾膜早期被稱作“疏松反滲透膜”。與反滲透相比,納濾操作壓力較低,一般在1.0mpa左右,因此又被稱作“低壓反滲透”。反滲透膜幾乎對(duì)所有的溶質(zhì)都有很高脫除率,但納濾膜只對(duì)特定的溶質(zhì)具有高脫除率。納濾膜對(duì)二價(jià)離子和低分子量有機(jī)化合物的截留率非常高,但一般允許水分子和部分單價(jià)離子通過(guò)。納濾膜另一個(gè)顯著特征是它通常是荷電膜,這是納濾膜在較低壓力下仍具有較高脫鹽性能的原因。此外,由于膜本身帶有電荷,溶質(zhì)與膜面之間的靜電效應(yīng)也會(huì)對(duì)納濾過(guò)程的膜污染情況產(chǎn)生影響,這一點(diǎn)也是納濾污染與超濾、反滲透污染的一個(gè)重

52、要小同之處。濃差極化、膜面吸附和粒子沉積作用均是納濾膜被污染的主要原因。 另外,電滲析ed,氣體滲析gs, 滲透汽化pvap,膜蒸餾md也是比較常見(jiàn)的膜分離過(guò)程。 14上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 第2章 乳化液膜分離試驗(yàn)研究22- 25(2) 膜的材料與結(jié)構(gòu) 目前使用的固體分離膜大多數(shù)是高分子聚合物膜,無(wú)機(jī)材料分離膜在近年來(lái)也得到了迅速的發(fā)展。高聚物膜主要包括纖維素類、聚砜類、聚酰胺類、聚酯類、含氟高聚物等。無(wú)機(jī)分離膜包括陶瓷膜、玻璃膜、金屬膜和分子篩炭膜等。 膜的種類與功能較多,分類方法也較多,但普遍采用的是按膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)分類,將分離膜分為對(duì)稱膜和非對(duì)稱膜兩類。對(duì)稱膜又稱為均質(zhì)膜,是一種均勻的薄膜,膜兩側(cè)截面的結(jié)構(gòu)及形態(tài)完全相同,包括致密的