無(wú)機(jī)膜在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用與展望

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1、第20卷第3期膜科學(xué)與技術(shù)Vo1.20No.32000年6月MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYJun.2000無(wú)機(jī)膜在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用與展望徐南平邢衛(wèi)紅王沛(南京化工大學(xué)膜科學(xué)技術(shù)研究所,南京210009)摘要對(duì)無(wú)機(jī)膜在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了較全面的綜述.由于材料特性所決定,無(wú)機(jī)膜將在苛刻條件下的廢水處理領(lǐng)域中發(fā)揮重要的作用,無(wú)機(jī)膜集成技術(shù)的應(yīng)用也將受到重視.關(guān)鍵詞無(wú)機(jī)膜廢水處理陶瓷膜分類號(hào)TQ028.8無(wú)機(jī)膜具有耐高溫、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑、耐染環(huán)境.

2、由于含油廢水往往具有難降解、易乳化等特微生物侵蝕、機(jī)械強(qiáng)度高、孔徑分布窄等突出優(yōu)點(diǎn),點(diǎn),用一般的方法處理難以得到理想的處理效果.發(fā)展十分迅速,已占膜市場(chǎng)的10%,并以年增長(zhǎng)油在水中的分散情況可以分為游離態(tài)、乳化態(tài)35%的速度發(fā)展著,現(xiàn)已在化學(xué)與石油化工、食品、和溶解態(tài),無(wú)機(jī)膜可以用于處理游離態(tài)和乳化態(tài)的生物和醫(yī)藥等領(lǐng)域獲得成功的應(yīng)用.不僅如此,無(wú)機(jī)含油廢水.無(wú)機(jī)膜處理含油廢水具有操作穩(wěn)定、出水膜將在人類面臨的能源、資源、環(huán)境和健康等重要領(lǐng)水質(zhì)好、占地面積小、擴(kuò)建方便、正常工作時(shí)不消耗[1]域發(fā)揮關(guān)鍵

3、作用,引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注.化學(xué)藥劑、不產(chǎn)生新的污泥以及回收油質(zhì)量比較好就人類面臨的水資源而言,無(wú)機(jī)膜同樣能夠發(fā)等優(yōu)點(diǎn),在含油廢水處理中已日益顯示出極強(qiáng)的競(jìng)揮重要作用.陶瓷微濾膜和陶瓷超濾膜處理地表水爭(zhēng)力.制備飲用水已在歐洲應(yīng)用多年,采用陶瓷膜與吸附111油田采出水技術(shù)的集成凈水技術(shù)已在我國(guó)應(yīng)用3年,陶瓷膜制油田采出水是原油初加工過(guò)程的產(chǎn)物,全國(guó)每備的集團(tuán)式的凈水器和家用凈水器可以采用加熱的年大約有5億噸的油田采出水需要處理,一般這些方法進(jìn)行消毒處理,具有廣闊的發(fā)展前景.采出水經(jīng)過(guò)處理后絕大部分用

4、于回注油層,既解決從材料特點(diǎn)考慮,無(wú)機(jī)膜在水處理領(lǐng)域應(yīng)用的了注水水源問(wèn)題又保護(hù)了環(huán)境.我國(guó)已開(kāi)發(fā)的陸上主要方向是廢水處理.無(wú)機(jī)膜可以在苛刻的條件下油田中低滲透油田約占10%,并已探明儲(chǔ)量中有一進(jìn)行長(zhǎng)期穩(wěn)定的分離操作,特別適合工業(yè)廢水的處半以上為低滲透油田.低滲透油田對(duì)回注水有嚴(yán)格理.目前無(wú)機(jī)膜在廢水處理方面主要涉及含油廢水的要求,含油量要求小于5mg/L,懸浮物小于1mg/處理、化工及石化廢水處理、紡織廢水處理、生活污L,目前工業(yè)上對(duì)低滲透油田的回注水處理還沒(méi)有[2]水處理、放射性廢水處理等領(lǐng)域.合

5、適的方法.解決低滲透油田的采出水問(wèn)題對(duì)保持我國(guó)石油的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)具有十分重要的意義.1無(wú)機(jī)膜在含油廢水處理中的應(yīng)用由于采出水中油滴粒徑較大,一般處于游離態(tài),在工業(yè)生產(chǎn)中含油廢水的來(lái)源極為廣泛,如油因此無(wú)機(jī)膜在處理油田采出水方面具有突出的優(yōu)田采出水、金屬表面的清洗廢水、石油化工生產(chǎn)中的勢(shì),表現(xiàn)在通量高,使用壽命長(zhǎng),且可采用相對(duì)孔徑[3][4]含油廢水、金屬切削研磨所用的潤(rùn)滑劑廢水、鋼鐵廠較大的膜.Chen及Humphery等人采用Mem2ò冷軋乳化液廢水等.這些廢水若直接排放,將嚴(yán)重污bralox陶瓷膜

6、進(jìn)行了陸上和海上采油平臺(tái)的采出收稿日期:1999-06-20第一作者:男,1961年生,工學(xué)博士,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事無(wú)機(jī)膜的制備、表征、應(yīng)用和膜催化反應(yīng)研究·24·膜科學(xué)與技術(shù)第20卷水處理研究,經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)念A(yù)處理后取得了較好的結(jié)質(zhì)均能滿足回注水的要求.國(guó)外對(duì)這一研究工作已[5]果;王懷林等人采用南京化工大學(xué)膜科學(xué)技術(shù)研進(jìn)行了10年,國(guó)內(nèi)也開(kāi)展了3年的研究,目前尚處究所研制的018μm氧化鋁膜和012μm氧化鋯膜對(duì)于工業(yè)性試驗(yàn)階段,難以大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的原因在江蘇石油勘探局真武油田真二站三相分離

7、器出口水于:其一是成本問(wèn)題,必須降低裝置的一次性投資,ò(U.S.Fil2進(jìn)行了處理,并將國(guó)產(chǎn)膜與Membralox并通過(guò)工藝條件的優(yōu)化設(shè)計(jì),強(qiáng)化傳質(zhì)過(guò)程,降低操ter)的012μm氧化鋁膜進(jìn)行了比較,認(rèn)為兩種國(guó)產(chǎn)作成本;其二是膜的清洗再生方法,由于各油田的水膜的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行通量高于U.S.Filter的膜.質(zhì)情況差別很大,必須針對(duì)具體對(duì)象開(kāi)發(fā)合適的清洗[6]òSimms等人采用了高分子膜和Membralox陶瓷方法;其三是如何能夠長(zhǎng)時(shí)間維持膜通量的穩(wěn)定性,膜對(duì)加拿大西部的重油采出水進(jìn)行了處理,其通

8、量減少清洗次數(shù).根據(jù)目前陶瓷膜的發(fā)展趨勢(shì)和研究工相對(duì)較小.表1是以上研究工作主要結(jié)果,從中可以作進(jìn)展,采用陶瓷膜處理油田采出水的工業(yè)應(yīng)用是可看出,采用陶瓷膜處理油田采出水是可行的,出水水能的,但必須進(jìn)行大量的基礎(chǔ)和工程研究工作.表1陶瓷膜處理油田采出水結(jié)果一覽表原水出水通量/操作壓力/溫度/膜面流速/文獻(xiàn)懸浮物/油含量/懸浮物/油含量/-2-1-1(L·m·h)MPa℃(m·s)-1-1-1-1(mg·L)(mg·L)(mg·L)(mg·L)[3,4]73～29028