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通过陶瓷膜过滤器处理聚醚废水

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-01-17 0:11:38 * 浏览: 45
在石油化学工业中生产聚醚产品的过程中,会产生大量高浓度的聚醚废水。这些废水中含有大量的大分子聚醚多元醇,不仅具有较高的CODQ(通常为10-20 g / L),而且还具有生化性极差(BODe'CODQlt,0.05),难以直接进行生化处理。如果直接排放,不仅会严重污染水环境,还会排放具有经济价值的产品,例如大分子量的聚醚多元醇,造成资源浪费。膜分离技术是一种新型的分离技术。过去,由于膜材料的限制,难以处理工业废水。在过去的十年中。随着无机膜的出现,特别是陶瓷超滤膜的发展,膜的使用寿命,耐污染性,耐酸碱性有了很大的提高。结果,膜技术已经开始在工业废水处理领域中快速应用。该测试使用无机陶瓷膜分离技术处理高浓度聚醚废水。通过选择具有特定切割分子量的膜,可以保留聚醚废水中的大多数大分子聚醚多元醇。渗透液中含有低分子量聚醚清洁进料液,大大提高了外部排水的生物降解性,浓缩液中的大分子聚醚多元醇可以重复利用,提高了企业的经济效益。 1测试部分1.1测试设备和工艺无机陶瓷膜处理系统如图1所示。聚醚废水取自石化厂。分离并浓缩膜后,浓缩液可以重复使用。渗透物排入植物的生化处理系统进行处理并排出。跨膜压差(TMP)=(P1 + P2)/ 2-P3,通过K1,K2,k4调节入口压力P1和出口压力P2之间的压力差,并通过出口阀改变出口阀压力K3,从而改变系统跨膜压差。 1.2测试材料管状陶瓷膜是从法国TAMI进口的。该材料是二氧化钛多孔陶瓷,有39个通道,外径25毫米,内径2.5毫米,有效长度1200毫米,有效膜面积0.5平方米。膜孔径(除以标准切割分子量)为1000U。经过预先沉淀和粗滤后,聚醚废水为淡白色乳状液,含有少量黄色粉末颗粒,COD0为10-20 g / L。1.3测试内容对于选定的膜,进行多因素和多因素分析在温度,TMP和浓度倍数方面进行高水平的测试设计和统计分析,以确定操作参数。研究了膜清洗方法和膜通量的回收率,以确定膜清洗方法,提高了清洗效率。 1.4分析项目和方法膜通量:用刻度量筒收集通过膜的滤液,读取其体积并将其转换为标准膜通量单位:L /(h·m2)。 CODo:华通TL-IA污水化学需氧量快速测试仪,原水化学需氧量高,水样按相应倍数稀释后测定。统计分析:使用OriginPro7.0统计软件分析实验数据。 2结果与讨论2.1膜纯水通量的标定膜纯水通量的测定可以确定实际应用过程中膜通量的极限值,进而可以判断清洗后膜通量的恢复效果。在入口压力为0.30MPa,出口压力为0.20MPa的条件下,通过调节出口阀改变出口的出口压力,然后改变系统的TMP,对系统温度进行控制和调节。 。有关在不同温度和TMP水平下膜的纯水通量,请参见表1。根据O6ginPro7.0分析,TMP R1的范围= 529.2,温度R的范围:= 228.8。极端差异的大小反映了e相应角色的作用。幅度很大的因子意味着其不同的级别对测试结果有更大的影响,这通常是主要的因子。因此,TMP对纯水通量的影响更大。 2.2浓缩因子对膜通量的影响在33、38°C和TMP = 0.20MPa的条件下,研究了浓缩因子对膜通量的影响。结果示于图2。从图2可以看出,当浓缩系数> 2时,膜通量的衰减变得相对平缓。当浓度因子为2时,膜通量为初始通量的95%(33°C)和92%(38°C);当浓度因子为8时,膜通量为初始通量的90%(33°C)初始通量为84%(38°C),变化不大,即原料液的浓度倍数可以达到8以上,也反映了陶瓷膜本身的良好防污染性能。 2.3温度和rMP对膜通量的影响可以从表1中看出。在相同温度下,膜纯水通量随TMP的增加而增加:在相同的TMP下,膜纯水通量随温度的增加而增加。为了研究这两个测试因素对膜处理对膜通量的影响,使用了这两个因素的水平来安排组合的实验设计。结果示于表2。根据OriginPro7.0分析,TMP的范围为R1 = 418.4,温度范围为R:= 249.3。因此,TMP是最重要的因素。该结果类似于其对纯水通量的影响,但对废液膜通量的影响较小。根据排放的聚醚废水本身的温度,并考虑诸如在打开系统后泵运行期间传递到进料液体的热量以及能耗降低等因素,初步确定运行参数以温度为43〜53oC,TMP为0.20MPa。如果压力差太大,则膜结垢会增加。在上述操作参数下,经过反复循环过滤后,储罐中的废液变得更浓,刺激性气味越来越大,渗出物非常清澈。经过多次测试观察,在43°C下的平均COD去除率为96.22%,符合该测试的设计要求(COD去除率gt,95%)。在温度> 43oC之后,COD去除率随温度升高而增加。增长趋势已经趋于平缓。如果温度进一步升高,则系统的能量消耗将增加,并且对改善治疗效果的贡献将很小。因此,确定温度控制在约43°C。2.4膜清洗和膜通量的恢复在测试开始时,使用了四步清洗方法:(1)停止并排出浓缩液后,关闭K,然后循环清洗自来水10分钟。冲洗掉污染物,洗涤后排出的洗涤液为含有大量油性物质的浑浊液体:(2)在85oC下,打开K并用2%NaOH循环碱洗30分钟。有机污染物溶解在热的碱性溶液中,并被切向流带走。排出的清洁溶液略微浑浊:(3)在50°C冲洗至中性后,在质量循环中使用2%HNO持续30分钟。主要原因是将钙,镁和其他阳离子沉积的盐溶解在酸中后进行溶解,然后清洗;(4)漂洗至中性后,将纯水(电导率lt,35〜S / cm)洗涤30min。 。清洁后,关闭每个阀门,将整个膜浸入纯净水中。此时,膜通量可以恢复到其原始水平。上述方法清洗效果好,但过程复杂。整个清洁过程大约需要150分钟,而且时间过长。在实验中发现,碱性洗涤对膜通量的恢复的贡献可以使膜通量恢复到90%以上,这表明有机污染物占膜污染的大部分。在随后的膜清洗测试中,以提高清洗效率为了提高效率,我们在碱洗过程中调节了NaOH的浓度,并选择将具有强络合性的EDTA溶液加入到Ca2 +〜Mg2 +的碱溶液中进行混合清洗,即(2),(3),步骤合计为85于℃下,打开K,并将混合物用2.5%NaOH和1%EDTA的混合溶液洗涤30分钟。改进后,清洁时间缩短至约80分钟。清洁后,纯净水通量可以恢复到原始水平。 3结论(1)使用陶瓷膜可以有效地捕集聚醚废水中的大分子物质并回收聚醚多元醇。它不仅大大减轻了后续生化处理过程的负担,而且为企业提高了经济效益。 (2)浓缩因子对膜通量的影响很小。 (3)在聚醚废水的分离过滤中,跨膜压差对膜通量的影响大于温度。 (4)在试验中,有机污染物是引起膜污染的主要因素。经过反复实验和探索,改进了原有的清洗方法,不仅达到了良好的清洗效果,而且缩短了清洗时间。陶瓷过滤器,陶瓷膜,陶瓷膜过滤器