群星QX963陶瓷膜用于焦化废水除油

焦化废水中含有煤焦油、酚、氨、氰化氢和硫化氢等有害物质,由于其中焦油类物质含量过高,因此易造成废水处理设备的堵塞,从而缩短了其使用寿命,增加了废水的处理成本;大量的油进入生物处理装置时,还会yi制微生物的活性,直接影响废水处理效果,导致出水不能达标排放。因此,在焦化废水处理系统中增加除油设施是非常必要的。无机陶瓷膜具有耐高温、结构稳定、孔径分布均匀、化学稳定性好、不易被微生物侵蚀、机械强度高、易zai生等特点,而且还具有很强的疏油性,因此其在处理含油废水方面具有突出的优势[1]。Simms等人采用高分子膜和陶瓷膜对加拿大西部的重油采出水进行了处理,出水油含量由进水的165～1640mg/L降低到20mg/L[2]。无机陶瓷膜处理乳化油废水的除油率可稳定在99%以上[3]。上述试验结果均表明无机陶瓷膜在处理焦化废水方面具有一定的可行性。

陶瓷膜除油工艺流程见图

焦化废水由泵送入换热器,经转子流量计进入陶瓷膜过滤器,轻质油从过滤器上部排出,过滤后的废水从中部排出,下部为焦油类物质及反冲洗废水的出口。蒸气和清水用于陶瓷膜过滤器的反冲洗再生,冲洗液排入机械澄清槽。试验所用群星QX963陶瓷膜过滤器的设计压力为1.2MPa,设计流量为1.5m3/h。过滤器内安装了膜孔径为1.0μm、材质为氧化铝的陶瓷膜管,膜的有效过滤面积为0.42m2,有效长度为0.97m。

反冲洗确实有利于陶瓷膜过滤通量的恢复,因此增加反冲洗次数、延长反冲洗时间,能够yan缓膜过滤通量的下降趋势。但是不适当的反冲洗会使过滤过程的连贯性下降,从而降低过滤效率。试验中当跨膜压差增加到一定数值、出水流量不能满足设计要求时,便打开反冲洗阀门进行反冲洗。结果发现,当反冲洗时间由10min增加到20min时,系统的平均除油率增幅较大(约为5%),但当反冲洗时间>20min后除油率则没有明显的变化。所以确定反冲时间的zui佳取值为20min。

3结论
①陶瓷膜过滤器用于焦化废水除油时的zui佳操作参数为:废水温度为60℃、油浓度为200mg/L、流量为1.0m3/h、压差为0.2MPa、反冲洗时间为20min;在此操作条件下,系统的除油率>75%,滤出液中的含油量<50mg/L。
②适当频率和时间的反冲洗是控制膜污染的有效方法,可在一定程度上恢复膜通量,延长操作时间,提高系统除油率。
③陶瓷膜过滤器结构简单、占地面积小、配套设备少、安装方便、使用寿命长、易于插入现有工艺系统,应用于对现有焦化废水处理系统中除油设施的改造具有可行性。