陶瓷膜在浓缩秸秆黑液中的应用

早期商业化无机膜由法国SFEc开发，以改进美国联合碳化物技术。自1981年以来，该膜一直用于乳制品，饮料和生物化学工业。到1985年，法国SFEc在欧洲建立了25套陶瓷膜分离系统。巴尼耶等人。使用分子量为7×104~11104的金属氧化物薄膜处理造纸黑液，处理温度为85-115℃。磺化油的质量浓度范围为105~124 mg / L，浓度为280~300mg / L，流量为43~60L /（m2！h）。随着膜材料和技术的发展，高效膜组件的出现，膜分离技术的应用领域不断扩大。在纸浆和造纸工业中在废水处理中，更多的应用是反渗透和超滤。本研究认为造纸黑液碱度大，浓度高。它主要包含木质素，纤维素，半纤维素和碱的特性。采用耐酸，碱，高温陶瓷微滤膜进行实验，得到草浆。黑液膜处理技术的条件参数有利于有针对性地解决黑液膜分离问题，为造纸黑液的加工利用提供基础数据。 1实验研究1.1实验过程黑液首先通过沉淀去除一些无机颗粒如SiO2，然后进入渗余物储罐。在黑液通过膜组件后，将渗透物木质素，COD，SiO 2和固体取出并送去。中间水一起处理，保留物可以考虑回收木质素。工艺流程如图1.1.2所示。膜组件和操作模式实验QH型陶瓷微滤膜装置由清华大学环境科学与工程系使用。实验室的重点是自制的。无机陶瓷膜是由南京工业大学膜科学与技术研究所生产的19通道0.8m管状陶瓷微滤膜。它通过正压交叉流分离操作。 1.3黑液黑液取自山东潍坊广信造纸厂。工艺混合黑液：波美度5.58704，Be，pH = 10~11，温度60，木质素质量浓度23.13g / L，固体物质浓度83.3g / L，COD 126300mg / L.1.4常规采样后的分析检测和分析按照各种标准进行。 2结果与讨论2.1膜通量与压力的关系本实验直接采用0.8m陶瓷微滤膜，性能良好。当循环黑液温度达到50℃时，冷却水用于保持液体温度。然后，测量膜通量和压力之间的关系，如图2所示。从图2中可以看出，膜通量随压力变化很大，但当压力大于0.2MPa时，膜通量确实如此。不要随压力而改变。压力与膜通量趋势正相关。实验结果表明，压力与膜表面速度呈负相关。当压力为0.2MPa时，膜表面速度为6.7m / s，当压力为0.3MPa时，膜表面速度为4.5。 m / s，当压力为0.4MPa时，膜表面流速为1.7m / s。膜通量与膜表面流速增大，高流速具有高剪切力，可以带走膜表面悬浮颗粒等成分，同时减少浓差极化的影响。压力增加，膜表面流速降低，并制成膜。通量减少。膜表面的流速为4~7m / s，操作压力为0.2MPa。 2.2膜通量与温度的关系。在0.2MPa的条件下，研究温度。效果如图3所示。从图3中可以看出，当温度较低时，膜通量随温度的升高而增加。当温度接近时50，膜通量变化缓慢。当温度大于58时，膜的通量减少。分析原因：草浆黑液粘度高，浓度高。当温度逐渐升高时，有利的是降低粘度，增强流动性，并降低膜表面的浓度极化。高，助熔剂增加，当温度过高时，膜污染层的固体含量更紧凑，并且膜通量将减少。因此，实验的最佳条件为：温度53和压力0.2MPa.2.3分析拦截液体和渗透物组分的变化趋势为2.300.8m膜过滤后3.5h木质素含量过滤后，木质素在渗余物中的质量浓度浓度为23.13g / L至57.14g / L，浓度比为2.47。固体浓度为174.9g / L，浓度比为2.1。渗透木质素质量浓度为3.41g / L，废品率为85.3％。不截断糖含量，增加渗透液中的含量，有利于中水的生化处理。将含量与渗透物中COD含量和时间进行比较。实验过程检测了渗透液中COD随时间的变化。参见图5. COD的拒绝率高于60％。 2.4膜污染和污染减少方法为了研究黑液对微滤膜污染的影响，实验选择在53℃的温度和0.2MPa的压力下测量膜通量随时间的变化。结果如图6所示。微滤前的膜通量为136.8L /（m2 / h）。连续微滤。 2h，陶瓷微滤膜受到污染。首先，用自来水洗涤10分钟，然后用0.3％硝酸洗涤，基本上在过滤前恢复膜通量。 3结论1）无机陶瓷微滤技术具有较高的碱度和浓度高浓度的秸秆黑液具有耐酸碱，耐高温的特点。 2）最佳操作条件度数为53，这对工业化非常有利，因为造纸厂中的黑液通常具有50-60的温度。压力为0.2MPa，木质素浓度比为3.5h为2.47。这对木质素的提取非常有益，具有广阔的应用前景。 .3）大分子有机物质通过膜保留，COD排斥率大于60％，提高了生物降解性，便于后续的生物处理。陶瓷过滤器陶瓷膜陶瓷膜过滤器