膜技术在含油废水处理中的应用及研究现状 3页

维普资讯http://www.cqvip.com重庆石油高等专科学校学报2OO3年第5卷第4期·35·膜技术在含油废水处理中的应用及研究现状吴爱兵。孔繁钰。胡海修。胡云。肖勇1．400016重庆，后勤工程学院；2．4O8OOO涪陵，涪陵区自来水公司摘要：膜技术是一种高效、低能耗和易操作的液体分离技术，在废水处理领域的应用范围和规模日益扩大。文章介绍了含油废水的来源与危害及其一般的处理方法，概述了膜技术在含油废水处理领域的应用研究现状，认为膜技术是21世纪水处理领域的优选技术。关键词：含油废水处理；膜分离技术；研究现状膜分离是通过膜对混合物中各组分的选择渗透作用的法)、吸附法，化学破乳法有凝聚法、盐析法、酸化法，或几种差异，以外界能量或化学位为推动力，对双组分或多组分混方法的联合处理。生物处理方法按照微生物对氧的需求可合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的方法。目分为好氧生化法和厌氧发酵法2个大类。好氧处理过程又前，已经投入应用的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤、反可以分为3种：悬浊微生物絮系(活性污泥法、生物流化床渗透、电渗析、渗析和气体膜分离等。这些膜技术在医疗、等)、固定微生物膜系(生物滤池法、接触氧化法、生物转盘法食品、冶金、石油、化工、仪器和水处理等方面得到广泛的应等)、氧化塘法。电化学法有：电解法、电解吸附分离法、电火用。膜技术在含油废水处理中的研究和应用也已相当广化法。此外，还有湿式氧化法、浓缩焚烧法、加热法、超声波泛，主要是采用不同材质的超滤膜和微滤膜来处理。分离法。各种方法都有其适用范围和优缺点⋯。由于含油废水的种类繁多，成份较复杂，油含量及油在水中的形式各l含油废水的来源与危害不相同，在实际生产中，根据客观条件常常使用几种方法的含油废水的来源很广，凡是直接与油接触的用水都含合理组合，来达到所需的处理要求。有油类，如石油采出水、钢铁厂冷轧乳化液废水、石油化工3含油废水的膜处理生产中的含油废水、金属切削研磨用润滑剂废水、金属表面的清洗废水、油轮压舱水和洗舱水等。这些废水如不进行3．1油田含油废水的处理处理而直接排放，将对环境产生严重污染。世界上每年有油田含油污水量较大，大约占油田总污水量的三分之上千万吨油类通过各种途径进入水体，危害人体健康和水一，且成分复杂。用UF和MF技术处理油田含油废水。既可产资源。油在水面会形成单分子层油膜，使水体因与空气以避免对环境和水体产生污染，又可提供高质量的油田回隔绝而缺氧，产生恶臭，并使水生物不能正常生长甚至死注用水，国内外都有此方面的研究报道。亡。油类及其分解产物中的一些有毒物质(如苯并芘及其李永发【2等用超滤膜处理胜利油田东辛采油厂预处理它多环芳烃)对各种生物的致死浓度较低。一方面，这些有过的废水，处理后油截留率为97．7％，能达到低渗透油田回毒物质对生物发生直接毒害作用；另一方面，低于致死浓度注水标准。梁立军等用中空纤维超滤器对大庆油田的注的含有微量油的水用于养殖或灌溉时，被生物吸收而富集，水站的回注水进行了试验，开发的膜组件在通量上比常规然后通过食物链进入人体，危害人体健康。为了保护水资的中空纤维组件大3—4倍，在O．08MPa的压差下，其通量源和水产资源，保护生态平衡和人类健康，促进经济发展，最大。温建志L4等采用中空纤维超滤膜对油田含油废水进积极开展含油废水的处理研究是十分必要和具有深远意义行了处理，研究表明，总悬浮固体质量浓度由6．69m#L下的。．降为0．56m#L，油质量浓度由127．09m#L下降为O．5I玎g／L，达到满意的效果。王怀林等采用南京化工大学膜科学2含油废水处理的一般方法技术研究所生产的O．2pm和0．8pm陶瓷微滤膜对江苏真武含油废水的处理方法很多。常见的物理处理方法有自油田的采出水进行处理，效果很好。Humphcry等人采用然浮上法(各种隔油池)、机械分离法、离心分离法、过滤法、Membralox陶瓷膜进行了陆上和海上采油平台的采出水处理膜分离法，化学物理处理法有浮选法、粗粒化法(聚结过滤研究，经过适当的预处理后取得了较好的效果，悬浮物含量收稿日期：2003—06—23作者简介：吴爱兵(1976一)，男，江西丰城人，硕士研究生，主要从事给水处理理论、技术与装备的研究与设计。n维普资讯http://www.cqvip.com·36·重庆石油高等专科学校学报2003年第5卷由73—290nL降低到1mg／L以下，油含量由8～583mgL张国胜⋯采用0．2／．u-n氧化锆膜处理钢铁厂冷轧乳化降低到5mgL以下。Sin'm~等人采用高分子膜和Membralox液废水，获得了满意的结果，膜通量达100L／(rn2·h)，油截留陶瓷膜对加拿大西部的重油采出水进行了处理。悬浮物含率大于99％，透过液中油的质量分数小于10×10一，该技术量由150～2290．eJL降低到1mgL以下，油含量由125已实现工业化。1640rL降低到20mgL以下J。美国在1991前后研究了王春梅等人采用南京化工大学膜科学技术研究所研一种陶瓷超滤膜处理采出水用于油田回注，在美国路易斯制的孔径为0．2／．an的氧化锆管式微滤膜处理上海宝山钢铁安那、墨西哥湾的海上和陆上油田进行了小规模生产实验。公司的含油乳化液废水，处理后油的质量浓度为10mgL，能采出水先进行投加化学药剂和沉降分离常规处理后，出水够满足排放要求。含油为27～583,wJL，经过超滤处理后指标为10mgL以下。王静荣列等人采用C、PS、PS／CMIX3共混、PAN、PS美国加利福尼亚的德克萨斯砂道油田位于萨里纳斯谷，气和PS／PDC共混材料的中空纤维超滤膜，对乳化油废水进行候干旱，特别是近几年来地下水位降到临界点，因此研究决超滤实验和比较。试验表明。采用CMPS、PS／CMPS中空纤维定向地下水注入高质量的水以补充水源的不足，实验以砂膜处理乳化油废水效果较好，透过液含油量符合生产回用道油田采出水作为水源用膜法处理，使其满足饮用或灌溉标准(300mgL)，适宜的操作温度为50℃，进口压力为0．12要求”J。Chen等对0．2～0．8tun陶瓷膜处理油田采出水进MPa，出口压力为0．10MPa，采用0．1mol／LHCI作为清洗剂行了研究，发现经过Fe(OH)：预处理，可使油质量分数由27清洗20min，透水通量可完全恢复。×10～～583×10．6降低到5×10以下，悬浮固体由73×宝山钢铁公司采用美国KOCH公司生产的超滤装置处10～一350×10．6降低到1×10．6以下，通过反冲和快速冲理轧钢含油废水，各机组过来的乳化液及含油废水进入含洗，膜通量能在较长时间内达到3000【／(rn2．h)J。油调节槽，经静置分离后，其上部的油经带式撇油机取出，3．2金属加工含油废水的处理再经潜水泵打人废油回收槽，中部浓度为1％的乳化液送到金属]Jilt过程中排放的含乳化油废水含油浓度很高，一级超滤装置的循环槽。一级超滤装置有8套，每套有2o且成分复杂。用膜法处理这些废水具有不需加絮凝剂、操个超滤管组合件，每个组合件由7根超滤管串联组成。经过作简便、环境影响小等优点。金属加工废水在进入膜过滤1h的循环浓缩分离，将乳化液浓度从1％提高到2％。一级器前需进行预处理，由于油水界面表面张力足以使油滴不超滤浓缩后的乳化液由乳化液输送泵打入二级超滤装置的透过已被水浸湿的膜，因而超滤膜能成功地从含油废水中循环槽。二级超滤装置有4套，其设备装配情况与一级超滤分离出油相，超滤后的渗透液中的油浓度通常低于10mgL，装置相同。经二级超滤处理的废油浓度可达50％。超滤过可以排放。超滤法处理乳化油废水应用已经有20多年了，程排出的渗透液，其油浓度控制在10mg／L以内，并输送至德国早在1979年就已有250多个超滤设备用于浓缩乳化酸碱废水处理系统进一步处理，使其最终油排放浓度小于5油。。陆晓千等用超滤技术处理车床、清洗机设备产生的废。攀枝花钢铁公司在1999年将无机陶瓷超滤膜技术成功水，这种废水为乳白色，含油1000～5500mgL，COD含量高应用在冷轧乳化液废水处理中，解决了因化学破乳法困扰达10000～50000ms／L。经膜处理后，出水透明，含油低于攀钢多年的废油泥渣二次污染的环保问题J。10,w．／L．COD为1700～5000mgL，油去除率99％以上。3．4石油化工生产含油废水的处理Reed等人研究了用截留相对分子质量为120000、表面Na等研究了不同孔径的和以为支撑荷负电和截留相对分子质量为100—000、表面不带电的管式体的z102管状陶瓷膜处理500m#C氯苯乳化液，发现油滴聚亚乙烯氟超滤膜处理含0．5％(质量分数)油脂的金属工透过微滤膜时存在一个临界压力。当操作压力小于临界压业废水。研究表明，荷电膜由于高的截留相对分子量和表力时，可以获得最大的截留率和最小的膜污染。面电荷，其平均渗透通量远远大于不带电膜。当油脂质量邢卫红等人n副研究了采用孔径为0．2,tun的陶瓷膜处浓度小于50mg／L、总悬浮固体质量浓度小于25mgL时。荷电膜油脂的平均去除率为9r7％，而不带电膜的为98％”。。。理炼油厂含焦废水，通量为300L／(rn2·h)，焦粉去除率在3．3钢铁厂冷轧乳化液废水的处理95％以上，可显著降低COD值，膜清洗效果好且稳定。冷轧生产常以乳化液作润滑剂和冷却剂，冷轧碳素钢、4膜技术在废水处理中的应用前景不锈钢或极薄的带钢则采用润滑油，一般使用几个月后需要更新排放，因而产生含油乳化液废水。而冷却带钢在松膜技术被认为是“21世纪的水处理技术”，在水处理领卷退火和使用棕榈油时，退火前都要用碱性溶液脱脂，则产域有着广阔的应用前景。它既可用于给水处理，也可用于生碱性含油脂废水。冷轧乳化液废水是含油废水的一种，废水处理。膜技术与传统的水处理工工艺相比，具有占地成分复杂，油的浓度很高，乳化程度也较高，其处理方法比小、能耗低、出水水质优、处理效果好、对环境影响小等特点，一般的乳化液废水处理困难。是解决当代能源、资源和环境问题的高新技术，是21世纪水n维普资讯http://www.cqvip.com第4期吴爱兵，孔繁钰，胡海修等：膜技术在含油废水处理中的应用及研究现状·37·处理领域的优选技术。[8]赵宜江，张艳，等．膜分离技术在工业废水处理中的应用[J]．江苏化工，200o，(6)：22—25．参考文献[9]王静，张雨山．超滤膜和微滤膜在污(废)水处理中的应[1]丁忠浩．有机废水处理技术及应用[M]．化学工业出版用研究现状及发展趋势[J]．工业水处理，2001，21(3)．社。2O02：419．[1O]刘转年，金奇庭，等．膜过滤技术在废水处理中的应用[2]李永发，李阳初，孙亮，等．含油污水的超滤法处理[J]．研究新进展[J]．工业水处理，2O02，22(5)．水处理技术，1995，21(3)：45—48．[11]张国胜，等．无机陶瓷膜处理冷轧乳化液废水[J]．高[3]梁立军．大庆油田回注水过滤净化研究．膜科学与技术校化学工程学报，l998。12(3)：288—292．[J]．J1998，18(2)．[12]王春梅谷和平，等．陶瓷微滤膜处理含油废水的工艺[4]温建志，王生春．中空纤维膜在油田水处理中的应用研究[J]．南京化工大学学报，2000，22(5)．[A]．见：第三届全国膜和膜过程学术报告会论文集．[13]王静荣，吴光夏，等．超滤法处理处理乳化油废水的研1999：464—467．究[J]．环境科学，1997，18(4)．[5]王怀林，王亿川，等．陶瓷微滤膜用于油田采出水处理[14]沈晓林，杨晶，等．超滤技术处理轧钢含油废水[J]．冶的研究[J]．膜科学与技术，1998。18(2)．金环境保护．2002。2：29—31．[6]徐南平，邢卫红，等．无机膜在工业废水处理中的应用[15]贺开明．无机陶瓷超滤膜技术在工业含油废水处理中与展望[J]．膜科学与技术，2000，∞(3)．．的应用．西南给排水[J]．2000，(5)．[7]张永锋，王郁，等．膜技术在废水处理中的应用[J]．上[16]邢卫红，张伟，徐南平，等．陶瓷微滤膜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