Page 168 - 化工工艺理论及技术
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Chemical Process Theory and Technology
化工工艺理论及技术
水超亲油膜和超疏油超亲水膜2类。疏水亲油膜或亲水疏油膜都在除油过程中通
过膜材料对油和水的润湿性的不同而实现选择性透过。膜的孔径大小决定了油的
处理效率和除油效果,微滤和超滤膜比较适合处理含油污水,这 2 种膜通常被制
作成中空纤维膜,有较好的除油效果。膜处理法的优势在于不需向料液中添加试
剂,不产生污泥,设备费用低。为了优化除油效果防止膜污染,通常采用增加涂
层、优化结构的方式改善膜性能。
在合成方面,国内有研究者采用聚四氟乙烯(PTFE)和聚苯硫醚(PPS)作
为成膜材料,在不锈钢网骨架上采用特殊方式喷涂制备超疏水膜。在低流量情况
下,超疏水膜可将水中的油从 100g/L 以上降至 20mg/L,其改进的空间较大,具
有较好的应用前景。有研究者将无机材料与有机材料相结合,采用陶瓷纤维作底
层,聚偏氟乙烯(PVDF)为次层,聚乙烯醇(PVA)为顶层合成膜,此种膜在
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190L/(m ·h)流量下运行稳定,能将水相中的油降至 1.6mg/L,具有良好的应
用前景。与超疏水材料相反,采用聚醚砜材料制备的超亲水中空纤维,在水透过
率 43% 条件下具有高于 99% 的选择性,可实现油水分离。
在普通的中空纤维膜上镀上活性炭涂层可以改善中空膜的性能,防止膜污染
并提高有机物去除能力。在陶瓷膜孔道中加入纳米碳管可优化除油性能,实现水
中微量油的去除。采用静电纺丝技术在非晶体聚砜类物质中添加 SiO 2 纳米颗粒
制备纳米纤维膜,可在大流量情况下取得良好的石油馏分与水的分离效果。
目前,膜技术尚不成熟,存在的问题主要是膜造价昂贵,寿命较短,处理量
较小,料液通常需要经过预处理才能进入膜设备。对于冶金萃取除油,通常每批
料液成分都有一定差别,对膜组件损耗较大;同时萃取过程中料液通常是高盐度
溶液,油相组成比较复杂,在除油过程中更容易发生膜污染甚至膜中毒;高浓度
金属盐更容易在膜表面结晶:所以,膜除油技术在有色冶金萃取领域的应用还有
待膜技术的进一步发展才能实现。
(七)吸附法
吸附法适用于处理废水中的微量油。利用吸附材料的多孔结构和比表面积大
的特性,将废水中的油吸附在材料表面可以实现油水分离。吸附剂有炭吸附剂、
无机吸附剂和有机吸附剂。吸附材料通常要求吸油量大、吸水量小、吸油速度快,
同时还要求能重复使用,压缩回弹性好。目前,国内冶金企业常用的深度除油方
法是采用活性炭、粉煤灰、膨润土等易于获得、设备成本低廉的无机活性材料进
行吸附,这些传统材料虽然能达到良好的除油效果,但再生难度大,长期运行成
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