陶瓷膜在冶金工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

1、陶瓷膜在冶金工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用王沛徐南平（南京化工大學(xué)膜科學(xué)技術(shù)研究所，南京210009）摘要 本文對(duì)無(wú)機(jī)罔盤牘在冶金工業(yè)廢水處理中杓應(yīng)用和研究情況進(jìn)行了煤述，著 賣對(duì)含油廢水及含粉、欽廢水的處理作了介紹.關(guān)詞冶金康水1 前言無(wú)機(jī)膜膜分離迪近幾十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一 項(xiàng)高新技術(shù)。由于無(wú)機(jī)膜具有耐離泡、耐強(qiáng)酸. 強(qiáng)義和有機(jī)溶劑、耐微生物侵燭、機(jī)截強(qiáng)度離. 孔徑分布窄等突岀優(yōu)點(diǎn)，在科學(xué)研究和工業(yè)生 產(chǎn)中日益顯示出誘人的魅力，引起了國(guó)內(nèi)外的 廣泛注意m.我國(guó)的無(wú)機(jī)膜研究始于八十年代 末在國(guó)家有關(guān)部委的大力支持下已經(jīng)取得了 長(zhǎng)足的進(jìn)展，其中離瓷微濾旗e經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化 生產(chǎn)，并在一些領(lǐng)域得到了應(yīng)用。冶金工業(yè)

2、中重要的廢水有三類一杲您化 廢水二是:軋鋼廢水三是高爐煤氣洗滌 廢水.蘆著環(huán)境保護(hù)重要性的提高和工業(yè)廢 水排放標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格化膜分離作為一項(xiàng)新的離 科技環(huán)保技術(shù)已越來(lái)越受到人們的重視.無(wú)機(jī) 旗主耍適于處理各種含有徽粒和微満的體系. 尤其適于柱一些苛刻的條件下的分離操作如 強(qiáng)酸球、高溫等.具體在冶金工業(yè)廢水處理演 域無(wú)機(jī)膜在軋鋼含油廢水.金屬清洗液回收及 焦化廢水處理中具有較大優(yōu)勢(shì)。由于無(wú)機(jī)題獨(dú) 待的材料和結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)海童膜處理工業(yè)廢水具 有使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、載留率高環(huán)優(yōu) 點(diǎn)，如在乳化液廢水處理中乳化油的截留率可 達(dá)99.9%以上.本文將介紹無(wú)機(jī)膜冶金工業(yè)廢 水處理中的應(yīng)用和研究情況并對(duì)某些重雯

3、領(lǐng) 域予以重點(diǎn)討論.2無(wú)機(jī)瞋在含油廢水處理中的應(yīng)用在冶金工業(yè)生產(chǎn)中含油廢水的來(lái)涼極為廣 泛如連鑄廢水、冷軋乳化液廢水尊綽.這柱廢 水若直接排放，將嚴(yán)重污染環(huán)境由于含油廢 水往往具有難降解、易乳化等待點(diǎn)，一般的方法 處理難以得到理想的處理效果.無(wú)機(jī)膜處理含油廢水的機(jī)理主雋是利用油 的表面張力使得大于膜孔徑的油滴被膜孔義 留由于過(guò)濾過(guò)程中會(huì)形成凝膠層實(shí)際過(guò)肚 過(guò)程中往往能筱留比膜孔徑小的酒滴.早在七 十年代初期由union carbide開發(fā)的zrot動(dòng) 態(tài)膜（ucarsep）在廢水處理中已得到了應(yīng) 用用代徑為0. 02 0. 1 « *的 ucarsep超濾膜處理含油廢水透過(guò)戒中含 扱

4、少董的油，可以直接排放或再利用，濃縮的油 可以循環(huán)或作燃料。vilbrroel尊用carbosep 驥對(duì)含油乳化液進(jìn)行了試驗(yàn)結(jié)果表明si度對(duì) 通量是一個(gè)敏感因累在25 ch1膜過(guò)濾通量最 優(yōu)，達(dá)到1. 0m7m2h. mpa以上（膜面速度1- 2m/“操作壓基為0. impa）. 1998年alcoa分 蔑技術(shù)部的bhave和fleming"】對(duì)油一水分離 性能作了研究對(duì)工藝條件如錯(cuò)漁連度、議度. 壓降作了研究通過(guò)對(duì)植物煉油廠和潤(rùn)漏油廠 廢水的處理結(jié)果認(rèn)為membralox*氧化鋁箱對(duì)含袖廢水的處理較為優(yōu)趁，濃縮后廢水體積 .可複少90%以上采用的膜孔徑為4-200nm用廈體反沖可以

5、保持通量的"定，認(rèn)為經(jīng)過(guò)適 當(dāng)?shù)念A(yù)處9*tt比超曲更實(shí)用因?yàn)榛諡V具有 更爲(wèi)的日本近年來(lái)對(duì)水涪性切期油的iw 童膜處理有一些研究，并與有機(jī)慎作了比較，結(jié) 果認(rèn)為."較為優(yōu)超3.材料為不鐫鋼的無(wú) 機(jī)膜u町用于含油廢水處理也有過(guò)研究，取得了 較好的結(jié)臬.宋航等人采用平板®(0.2pm) 研究了微濾膜對(duì)油的徐留率和通，通過(guò)液油 含童小于10-30mg/l,他認(rèn)為微濟(jì)膜町用于 廢水井放不很嚴(yán)格或?qū)ρh(huán)使用的水質(zhì)要求 不太高的條件下.油在水中的分?jǐn)城闆r可以分 為乳化左和洛解杰，無(wú)機(jī)腹適于處理游 離衣和乳化吝的含油廢水游離杰的袖滴較大. 通童較大乳化姦的相對(duì)通量較小無(wú)機(jī)膜處理

6、含油廢水具有揚(yáng)作復(fù)定.出水水質(zhì)好.占地面積 小、擴(kuò)建方便、正嵩工作時(shí)不消耗化學(xué)藥劑、也 不產(chǎn)生新的污泥以及回收油質(zhì)量比較好籌優(yōu) 點(diǎn)在含油廢水處理中巳日芟顯示出扱強(qiáng)的競(jìng) 爭(zhēng)力下面權(quán)據(jù)不冏的含油廢水種類分別介紹.2.1含游油廢水冶金行業(yè)在連傳和軋鋼工段均會(huì)產(chǎn)生大童 般含袖廢水這些廢水油含一般在幾十到數(shù) 百ppm之問(wèn)隨著環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提 離，傳統(tǒng)的處理方法往往衆(zhòng)以滿足排放雯求，而 且廢水中較高的油含對(duì)后續(xù)生化處理有校大 的夠響翩童膜處理此類含油廢水具有膜通金 高出水水質(zhì)高可精足回用耍求等優(yōu)點(diǎn)具有 較大的技術(shù)優(yōu)勢(shì).類似的含游離油廢水還有石化含油廢水. 油田采出水尊肉瓷膜處理油田采出水方面 che

7、mcul 及 humpheryw 等人采用 membmbh卿竇旗進(jìn)行了陸上和海上采油平 臺(tái)的采出水處理研究經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)念A(yù)處理后取 得了較好的結(jié)果一般1通量在10001/mjb以 上出水油含量小于lmg/1.王懷林等人曲將國(guó) 產(chǎn)bl與 membraloxr(u. s. filter)的 0. 2 徽米 氧化進(jìn)行了比較認(rèn)為fll產(chǎn)的長(zhǎng)期9定 運(yùn)行通高于u.s. filter的牘.simmsnsw人 采用了 membrrl?！?kftff對(duì)加拿大西部的® 油采出水進(jìn)行了處理其通:相對(duì)較小 x2乳化液廢水冶金行業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生大*:的含油乳化液廢 水主要為冷軋乳化戒廢水乳化戒廢水成分比 較復(fù)雜主耍

8、為油脂衷面活性劑、懸浮雜質(zhì)和 水；與此類似的廢水還有金ii切削液、涓滑液等 等一般廢水量不是很大，但污集穩(wěn)較多.此類 廢水的特點(diǎn)是油處于乳化狀左，池演直徑在1 徽米以下采用一般的方法難以得aaffl的處 理效果張國(guó)勝算人】采用0. 2»m的氧化館膜處 理武鋼冷軋乳化液廢水，比較了孔徑膜材質(zhì)等 對(duì)過(guò)總通的夠響詳細(xì)考案優(yōu)化了掃作過(guò)程， 其結(jié)果見表1.他們還采用添加消流促迸器來(lái) 降低循環(huán)錄和能耗僅為正常操作的20%.目 前采用氛化館陶瓷微濾膜處理冷軋乳化液廢 水巳經(jīng)在我國(guó)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用取得了良好 的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益.2.3金h清洗液廢水在鋼材加工過(guò)程中，一般在軋制后金厲表 面要立即涂含油保

9、護(hù)層，而進(jìn)一步加工前必質(zhì) 用清洗液將其洗凈在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大的 含油清洗液廢水.此類廢水與乳化液廢水性質(zhì) 類似，但一股含有大*的錢直接排放不僅污集 了環(huán)境而且浪費(fèi)了資漫采用處理可同 時(shí)回收廢水中的油和礁液，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯.superior planting, inc. mn.為藁國(guó)中西部 最大的金m加工廠之一推岀了一種結(jié)構(gòu)非常 索凄的陶瓷膜金屬清洗液回收系統(tǒng)，其絵濟(jì)效 益十分顯著5】.乳化液經(jīng)陽(yáng)老膜過(guò)濾肓被破 乳浮油從貯槽上部刮去懸浮固體定期從1底 移去廢水經(jīng)附瓷膜過(guò)濾肓油含量從448mg幾 降至19mg/l去油率為96%.每周膜管用強(qiáng)酸 清洗一次.chen等人皿"泗經(jīng)過(guò)比較采用了

10、孔徑為 005殖米的個(gè)化怙腹處理金屬清洗液通過(guò)過(guò) 濾除去廢水中的油和雜質(zhì)濾過(guò)水補(bǔ)充適當(dāng)?shù)?表面活性刑即可jt新使用，其結(jié)果見表u3焦化含酚、氟廢水第化含酚、気廢水對(duì)環(huán)境危害極大，目前的 處理方法一般是氣浮除油韜釋均質(zhì)后入豪氣 池生化處理，存在的冋題一是由于氣浮除油效 率不髙殘余的油影響活性污泥的活性造成生 牝處理效果不穩(wěn)定二是傳統(tǒng)的二沉池分離效 率不離一方面適成出水水質(zhì)低另一方面形響 了氨氮的處魂效果三是稀釋水瑩大，污泥濃度 低3»氣池體積過(guò)大采用無(wú)機(jī)膜過(guò)濾技術(shù)首 先可以大大澤低廢水中的油含償，提高生化處 理效率其次，采用先進(jìn)的陶瓷股生物反應(yīng)器技 術(shù)可吳離處理效事尤其是援髙氮氮的處理

11、效 率同時(shí)可降低占地面積.臨瓷履生物反應(yīng)鬥技術(shù)具«00«分寅效率 髙占地小處理水質(zhì)好（可克揍回用人酒性沔 泥損失少固體戳流時(shí)間長(zhǎng)系統(tǒng)種定性好審優(yōu) 點(diǎn)特別適合各種大取公共建筑生活污水和一 些難處理的工業(yè)廢水的處理，其憲出的優(yōu)點(diǎn)冊(cè) 占池少和處理后水能夠回用 tnmve和 manem等人（如報(bào)道了采用生密反應(yīng)鶴 處理生活污水的半工業(yè)性中試結(jié)果，汪誡文4） 也開展過(guò)類似的研究目前清華大學(xué)環(huán)境工程 系正在開展生物反應(yīng)為處理含酚廢水的 研究陶椅膜生物反應(yīng)器處理含酚、亂廢水的優(yōu) 點(diǎn)在于可完全徽留紹菌大大援髙污泥恢度和 馴化度，尤其是:硝化細(xì)菌濃度從而提高處理裝 w的耐沖擊負(fù)荷施力和脫氨紙

12、能力.表1陽(yáng)瓷騏處理金屬清洗液和檢軋乳化液結(jié)果一覽表原水出術(shù)1作壓力mpaascmvs m/«蠱浮物渝含itmc/l/ppmmx/ppmis.19.20601500 496-!264«52212-36si170 (/ m«.h<0. 234s36«2.7-3. 5165000<1012z/m hmpa0.1-0.216-45s74結(jié)論綜上所述無(wú)機(jī)膜作為一種新興的高新技 術(shù)正日總展示出其在冶金工業(yè)廢水處理便域 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)* 并已經(jīng)在一些領(lǐng)域得到應(yīng)用就 我國(guó)目前這方面的現(xiàn)狀而吉首先要進(jìn)一步完 善已開發(fā)成功的技術(shù)如含油廢水處理技術(shù)降 低處理成本提花

13、處理效率并加大推廣力度； 其次應(yīng)大力發(fā)展無(wú)機(jī)膜集成處理技術(shù)開發(fā)新 的技術(shù)如?？偮蒙鷵品磻?yīng)辭技術(shù)尊參考文獻(xiàn)1徐博平】99"無(wú)機(jī)91研究進(jìn)展.fcia展（1兒4548.2鋼鐵工業(yè)廢水洽理，is家環(huán)境保護(hù)尺，中01環(huán)境科 學(xué)出版社3992.3徐根良，靜翡建慶3991,含港j«水舷*技術(shù)球 述木處夏技術(shù).21<6)d-13>4 jsoobok lee. yves aureile and henry roques 1984. concentration pol&nution > membrane fouling and cleaning in uitra/i

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