含油廢水處理工藝簡(jiǎn)述（二）

三、含油廢水（鋼簾線(xiàn)廠(chǎng)）的具體處理工藝

COD(化學(xué)需氧量) ：反應水中受還原性物質(zhì)（有機物）污染的程度。

膜通量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內通過(guò)單位膜面積上的流體量，由外加推力和膜阻力共同決定。

排放標準：根據《國家水污染排放標準》的二級標準，處理后指標：

1. C OD ≤500mg/L

2. 含油量≤10mg/L

3. 氨氮≤15mg/L

4. PH=6∽9

含油廢水中的浮油能用傳統的機械分離設備去除，不穩定的油水乳化液可通過(guò)機械或化學(xué)法破乳后，再經(jīng)過(guò)濾加以分離。但是，穩定的乳化油尤其是尤其是含有溶解油的廢水需要更復雜的處理方法進(jìn)行處理才能達標排放。鋼簾線(xiàn)廠(chǎng)乳化液廢水的處理工藝大致有以下多種，各公司一般根據需要選擇其中的3~5種工藝復合使用。

破乳

破乳：乳狀液的分散相小液珠聚集成團，形成大液滴，最終使油水兩相分層析出的過(guò)程。使用酸化法、氣浮法和混合法均可達到破乳效果，目前大部分使用混合粉破乳。

硫酸鋁、明礬、濃硫酸等化學(xué)物質(zhì)對于鋼簾線(xiàn)廠(chǎng)商電鍍拉絲工藝產(chǎn)生的含油廢水都具有較好的破乳效果。硫酸鋁混凝法藥劑用量相對較少，一般投放量在2g/L左右就能達到除去50%以上COD 的效果。是選擇較為經(jīng)濟的破乳藥劑。 氣浮

使懸浮物附著(zhù)氣泡而上升到水面，從而分離水和懸浮物的水處理方法。 混凝沉淀

在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細微懸浮物凝聚成絮凝體，然后予以分離除去的水處理法。

催化氧化

在合適有效的催化劑的催化下，利用氧化劑將廢水中的有機物氧化成二氧化碳和水，以達到去除水中有機污染物的目的。

復合生化

乳化液廢水經(jīng)過(guò)前期破乳、氧化等處理后還需要經(jīng)過(guò)深度處理去除水中的溶解性油劑和溶解性有機物后才能夠排放。處理手段一般為生化法。

生物法利用微生物的代謝作用，使水中的有機污染物轉化為穩定的無(wú)害物質(zhì)，分為好氧和厭氧兩大處理方式。

膜生物反應器

膜生物反應器（MBR ）是活性污泥法和超濾結合，以膜分離技術(shù)取代常規活性污泥法二沉池的污水處理新方法。生物反應器中常用的膜是雜化膜，雜化膜最大的優(yōu)勢在于膜的高截留率，使生物反應器內維持很高的微生物濃度，因此能夠在負荷變化頻繁的情況下穩定運行。是城市污水處理的重要手段之一。 膜分離

膜分離技術(shù)是利用特殊制造的多孔材料攔截水中的大分子顆粒污染物。優(yōu)點(diǎn)是物理攔截，直接實(shí)現油水分離，無(wú)二次污染，不會(huì )影響后續處理的難度，且分離過(guò)程能耗較少，較為經(jīng)濟實(shí)用。在廢水處理工藝中常用到的膜分離過(guò)程主要有：微濾、超濾、納濾、反滲透等。

微濾

微濾又稱(chēng)微孔過(guò)濾，屬于精密過(guò)濾。其基本原理屬于篩網(wǎng)狀過(guò)濾，所分離的料液組分直徑為0.03~15um，在壓差的作用下，大于慮孔的粒子會(huì )被留在膜上，從而實(shí)現不同組分的分類(lèi)。微濾膜具有較高的滲透率，能應用于超濾難以滿(mǎn)足的大處理量的情況。

超濾

超濾是以壓力為推動(dòng)力的膜分離技術(shù)，膜孔徑為0.002~0.1um，主要用于截留大分子物質(zhì)，所以經(jīng)常用切割相對分子質(zhì)量表征膜孔徑的大小，其截留相對分子質(zhì)量在300~500000之間。超濾膜的處理效果與膜孔徑的大小直接相關(guān)，對像表面活性劑之類(lèi)的小分子物質(zhì)幾乎沒(méi)有去除效果。

超濾膜在處理鋁、鐵清洗液含油廢水時(shí)，處理效果并不理想，COD 去除率往往很低。而對切削加工過(guò)程產(chǎn)生的含油廢水處理效果確很好，COD 去除率能夠達

到90%以上。但在實(shí)際鋼簾線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢水處理中卻應用并不廣泛，主要原因是難以滿(mǎn)足工業(yè)污水的巨大處理量。

反滲透

反滲透又稱(chēng)逆滲透，是指對溶液施加超過(guò)滲透壓的壓力，使溶液中的溶劑向純溶劑方向移動(dòng)。反滲透膜的孔徑很小，能截留各類(lèi)表面活性劑和其他低分子物質(zhì)，對COD 的去除效果十分理想。但由于反滲透能耗很高，且反滲透膜極易遭受污染導致膜通量大幅降低，所以在大規模污水處理中也并不多見(jiàn)。一般用于海水和苦咸水的淡化。

納濾

以壓力差為推動(dòng)力，介于反滲透和超濾之間的截留水中粒徑為納米級顆粒物的一種膜分離技術(shù)。是飲用水凈化的優(yōu)選技術(shù)。

微電解

微電解是指低壓直流狀態(tài)下的電解，可以有效除去水中的鈣、鎂離子從而降低水的硬度，同時(shí)電解產(chǎn)生可滅菌消毒的活性氫氧自由基和活性氯，且電極表面的吸附作用也能殺死細菌。特別適用于高鹽、高COD 、難降解廢水的預處理。

陶瓷微濾膜的主要特點(diǎn)是具有催化性、化學(xué)穩定性和熱穩定性，使用壽命長(cháng)。錯流速度越大，膜通量越大。無(wú)論在任何操作條件下，只要進(jìn)行反沖洗都會(huì )使膜通量有較大增幅。所以實(shí)際工藝中是過(guò)濾反沖洗交替進(jìn)行的。

四、陶瓷膜

陶瓷膜的截留作用大體分為以下幾種：

①機械截留作用：是指具有截留比其孔徑大或與其孔徑相當的微粒等雜質(zhì)的作用，即篩分作用。

②吸附截留作用：通常大家都會(huì )過(guò)分強調篩分作用。除了要考慮孔徑因素之外，還要考慮其它因素的影響，其中包括吸附和電性能的影響。

③架橋作用：通過(guò)電鏡可以觀(guān)察到，在孔的入口處，微粒因為架橋作用也同樣可被截留。

④網(wǎng)絡(luò )型膜的網(wǎng)絡(luò )內部截留作用：這種截留是將微粒截留在膜的內部，而不是在膜的表面。對于表面層截留而言，其過(guò)程接近于絕對過(guò)濾，易清洗，但雜質(zhì)捕捉量相對于深度型較少；而對于膜內部截留（深度型）而言，雜質(zhì)捕捉量較

多，但不易清洗，多屬于用畢棄型。

陶瓷膜分離的過(guò)程一般經(jīng)歷以下幾個(gè)階段：①過(guò)濾初始階段，比膜孔徑大的粒子被截留在膜的表面，而比膜孔徑小的粒子進(jìn)入膜孔，其中一些粒子由于各種力的作用而被吸附于膜孔內，減小了膜孔的有效直徑；②過(guò)濾中期階段，微粒開(kāi)始在膜表面形成濾餅層，膜孔內吸附逐漸趨于飽和；③過(guò)濾后期階段，隨著(zhù)更多微粒在膜表面被截留，膜孔內吸附也趨于飽和，微粒開(kāi)始堵塞膜孔，最終使膜通量趨于穩定繼而不斷下降。

陶瓷膜的過(guò)濾方式有兩種：①死端過(guò)濾；②錯流過(guò)濾。

死端過(guò)濾時(shí)，隨著(zhù)操作時(shí)間的增加，在膜面上堆積的顆粒越來(lái)越多，過(guò)濾阻力越來(lái)越大，膜的滲透速率將下降。

錯流過(guò)濾是指主體流動(dòng)方向平行于過(guò)濾表面的壓力驅動(dòng)過(guò)濾過(guò)程由于流體流動(dòng)平行于過(guò)濾表面，產(chǎn)生的表面剪切力可以帶走膜表面的沉積物，防止濾餅的不斷積累，使之處于動(dòng)態(tài)平衡，從而有效地改善了液體分離過(guò)程，使過(guò)濾操作可以在較長(cháng)時(shí)間內連續運行；設備連續式運行，工作效率遠遠大于死端過(guò)濾。在許多領(lǐng)域基本已取代死端過(guò)濾。

五、膜污染及其防治

膜污染是指粒子、膠體、微生物、大分子、鹽等在膜表面和膜孔壁上不可逆的沉積，從而導致膜通量的連續下降，而且還會(huì )進(jìn)一步影響到膜的使用壽命，是膜分離過(guò)程中的一大難題。膜污染產(chǎn)生的原因一般有3種：膜孔堵塞、濃差極化（可導致濾餅層和凝膠層的形成）和吸附現象。

預防膜污染的主要措施是對原料液進(jìn)行預處理和對污染膜進(jìn)行化學(xué)清洗。反沖洗是減小膜污染、提高滲透率最為簡(jiǎn)單有效的方式。反沖洗對去除膜表面沉積層具有較好的效果，但對于膜孔堵塞造成的膜通量急劇下降的現象不起作用，此類(lèi)污染只能通過(guò)化學(xué)清洗加以解決。

六、陶瓷膜的制備

陶瓷膜主要有氧化鋁質(zhì)、氧化鈷質(zhì)、氧化硅質(zhì)、硅酸鋁質(zhì)、碳化硅質(zhì)等。陶瓷膜的主要優(yōu)點(diǎn)有：化學(xué)穩定性好，耐酸、耐堿、耐有機溶劑；機械強度高，能夠承受較高的外壓，并可反向沖洗；耐高溫，使用溫度可達800°C ；親水性好，滲透率高；抗微生物侵蝕能力強，可用于生物工程和醫學(xué)領(lǐng)域；無(wú)二次污染；操

作簡(jiǎn)單、能耗低；使用壽命較長(cháng)等。

碳化硅膜的制備方法主要有3種：化學(xué)氣相沉積法（CVD ）/化學(xué)氣相滲透法（CVI ）、聚合物先驅體高溫分解法（PDC ）和溶膠——凝膠法（SG ）。

化學(xué)氣相沉積法（CVD ）是半導體工業(yè)中應用最為廣泛的用來(lái)沉積多種材料的技術(shù)，包括大范圍的絕緣材料，大多數金屬材料和金屬合金材料。從理論上來(lái)說(shuō)，它是很簡(jiǎn)單的：兩種或兩種以上的氣態(tài)原材料導入到一個(gè)反應室內，然后他們相互之間發(fā)生化學(xué)反應，形成一種新的材料，沉積到晶片表面上。當然，實(shí)際上， 反應室中的反應是很復雜的，有很多變量，一項新材料的制造技術(shù)壁壘還是較大的。

聚合物先驅體高溫分解法（PDC ）以有機聚合物為先驅體，以金屬為骨架，在惰性氣體保護下經(jīng)高溫熱分解處理，從而獲得無(wú)機陶瓷材料。

溶膠--凝膠法是一種條件溫和的材料制備方法。溶膠--凝膠法(S0l--Gel法，簡(jiǎn)稱(chēng)SG 法) 就是以無(wú)機物或金屬醇鹽作前驅體，在液相將這些原料均勻混合，并進(jìn)行水解、縮合化學(xué)反應，在溶液中形成穩定的透明溶膠體系，溶膠經(jīng)陳化，膠粒間緩慢聚合，形成三維空間網(wǎng)絡(luò )結構的凝膠，凝膠網(wǎng)絡(luò )間充滿(mǎn)了失去流動(dòng)性的溶劑，形成凝膠。凝膠經(jīng)過(guò)干燥、燒結固化制備出分子乃至納米亞結構的材料。

以上方法各有優(yōu)勢，也都存在一些問(wèn)題。如CVD 法沉積速度較慢，沉積溫度較高，成本及能耗大，難以在低成本導向的產(chǎn)品上實(shí)現大規模工業(yè)生產(chǎn)；PDC 法熱處理的溫度太高（通常為1200~1700oC ），能耗太大，大規模應用也受到了限制；溶膠——凝膠法的干燥過(guò)程難以控制，易產(chǎn)生收縮裂紋。