无机陶瓷膜分离技术是基于多孔陶瓷介质的筛分效应而进行的物质分离技术,采用与传统“死端过滤”“滤饼过滤”等过滤方式截然不同的动态“错流过滤”方式:即在压力驱动下,原料液在膜管内侧膜层表面以一定的流速高速流动,小分子物质(液体)沿与之垂直方向透过微孔膜,大分子物质(或固体颗粒)被膜截留,使流体达到分离浓缩和纯化的目的。
无机陶瓷膜的主要制备技术主要有:采用固态粒子烧结法制备载体及微滤膜,碳化硅膜,采用溶胶-凝胶法制备超滤膜;采用分相法制备玻璃膜;采用专门技术(如化学气相沉积、无电镀等)制备微孔膜或致密膜。其基本理论涉及材料学科的胶体与表面化学、材料化学、固态离子学、材料加工等。
微滤
效率高、装置占地面积相对较小以及成本低、化学药品使用量少、装置自动化程度高等均是膜技术的特点,因此膜技术在油田采出水的处理中应用得越来越广泛。利用静压差作为推动力,再通过筛网状的过滤介质膜的“筛分”作用进行分离的膜过程,就是我们所说的微滤。微孔过滤膜是均匀的多孔薄膜,其孔径非常小,直径一般为0.8~2μm,过滤粒径为0.025~10μm,因此绝大部分的采出水中的悬浮固体以及油滴等都可以被完全过滤掉。陶瓷膜应用研究比较深,其特点是容易清洁、耐污染和抗腐蚀性强,使用寿命也较长。使用陶瓷膜对采出水进行处理,可以使采出水的水质达到回注的要求。采出水仅经过物理处理或者物理化学处理但没有经过生化处理之前,水中的含油量较高,所以在微滤膜表面会有不同程度的污染,造成通量和油类的截留率下降,可将膜进行清洗以使通量得以恢复。
无机陶瓷膜处理冷轧厂乳化液废水工艺
膜技术被称为21世纪的水处理技术,是近40年来发展较迅速、应用较广泛的技术。冷轧厂乳化液(含油)废水处理领域,也是膜技术较重要的应用领域之一。
冷轧厂乳化液(含油)废水是钢铁行业冷轧厂生产过程产生的一种废水,主要成分为2%~10%的矿物油和乳化剂,性质十分稳定,用一般物理和生化方法难以得到理想的处理效果,通常出水含油量为800~1000mg/L,达不到环保排放的要求。
冷轧厂乳化液(含油)废水的处理方法有:重力分离法、颗粒化法、深层过滤法、气浮分离法和超滤膜分离法。重力分离法、颗粒化法和气浮分离法的去除率较低,出水含油量高,无机碳化硅陶瓷膜,只能作为含油废水的预处理;超滤膜分离法具有去除效率高,出水效果好的优点,具体分为**超滤膜分离法和无机超滤膜分离法。
**超滤膜分离法,主要应用于大型钢铁项目,冷轧厂乳化液超滤膜处理也在其中。乳化液通过**超滤膜处理后,碳化硅膜厂家,出水含油量为10~30mg/L。目前在国内设计、制造和安装的首套乳化液**超滤膜处理系统,出水已达到了引进超滤装置的水平。**超滤膜具有系统结构简单,出水水质好的优点。但**膜还有明显的缺陷,存在耐油、耐温性能差、使用寿命短的缺点。近几年冷轧厂乳化液(含油)废水处理膜已由**超滤膜转为无机陶瓷膜。
无机陶瓷膜是以Al2O3多孔陶瓷为支撑体的氧化铝膜,其具有耐高温(800℃)、耐高压(1MPa)、耐腐蚀、抗微生物侵蚀等优点,因此已应用于石油开采(油田注入水的处理)、食品饮料、制药、生物工程、污水处理及饮用水净化等领域。无机陶瓷膜对液体中所含机械杂质的分离主要依据筛分理论,可以进行油水分离是因为无机陶瓷膜是一种极性膜,具有亲水疏油的特性,水与膜的界面能小于油与膜的界面能,所以在相同的压力下,碳化硅膜价格,水比油容易通过膜孔而实现分离。因此,无机陶瓷膜在冷轧厂乳化液(含油)废水处理应用上有广阔的前景。
由于无机陶瓷微滤膜处理冷轧厂乳化液(含油)废水在国内的应用时间较短,对其处理系统了解不多。