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    超濾膜處理石化污水后的清洗方法

    作者:北京中天恒遠 發(fā)布于:2018-01-23 16:38:27瀏覽量:

      中石油廣西石化分公司的石油煉制污水,采用隔油、調(diào)節(jié)、氣浮、A/O生化和高密度沉淀等工藝處理后,一部分污水再采用砂濾和雙膜法(超濾膜+反滲透膜)進行深度處理,深度處理后的產(chǎn)水與部分砂濾產(chǎn)水混合后,作為補水回用于循環(huán)冷卻補水系統(tǒng)。由于石化污水水質(zhì)復雜、水量波動較大,因此,當生化系統(tǒng)受到?jīng)_擊時,很容易造成超濾進水水質(zhì)的波動,從而引起超濾膜的污染。為此筆者以超濾膜為研究對象,分析了造成超濾膜污染的主要原因,并制定了清洗方案,對清洗前后的跨膜壓差和產(chǎn)水流量進行了比較,找出了適合該水質(zhì)條件的清洗方法。

      1試驗部分

      1.1工藝流程

      該污水處理場采用雙膜法處理生化處理后的石化污水,其工藝流程見圖1。超濾系統(tǒng)共2套,每套含70支膜芯,超濾膜為荷蘭諾瑞特SXL-225FSFC型內(nèi)壓式膜組件,膜材質(zhì)為聚醚砜和聚乙烯吡咯酮共混材料,膜面積為40m3,中空纖維內(nèi)徑為0.8mm,截留顆粒的比較小直徑為0.025μm,產(chǎn)水膜通量(20℃)≤50L/(m2•h),系統(tǒng)回收率≥95%。

      

     

      1.2超濾膜進水水質(zhì)

      超濾膜進水水質(zhì)見表1。

      

     

      1.3清洗劑

      酸洗藥劑:包括檸檬酸、草酸和鹽酸等,使用時配成質(zhì)量分數(shù)為1%的溶液,主要用于去除污垢沉積物和金屬氧化物,尤其是鐵沉淀污染物。堿洗藥劑:包括NaOH和Nalco公司的PC-98膜清洗液。NaOH使用時配成質(zhì)量分數(shù)為0.1%的溶液,主要用于清洗有機物和微生物污染;PC-98膜清洗劑使用時配成質(zhì)量分數(shù)為0.1%的溶液,其主要成分為表面活性劑、高效絡(luò)合劑、堿洗助劑,用于去除蛋白、油污、膠狀污染物和其他有機殘余物以及鈣、鐵、鎂等離子形成的無機污染。其他藥劑:NaClO溶液,使用時配成500mg/L的溶液,用于清除有機物和微生物污染。

      1.4膜清洗方法及步驟

      根據(jù)經(jīng)驗確定了對超濾膜的清洗方案,見表2。

      

     

      通過加入HCl以維持清洗液的pH。

      1.5分析方法

      垢樣成分分析:取一定質(zhì)量清洗下來的垢樣,先在105℃的烘箱中烘干12h,稱重;再經(jīng)過925℃的高溫灼燒后,稱重;處理后的垢樣用X射線熒光元素分析儀進行成分分析。

      鐵含量測定:采用鄰菲啰啉分光光度法在721可見分光光度計上進行測定。

      2結(jié)果與討論

      2.1污染物分析

      堿洗過程清洗出的污染物呈絲狀,X射線熒光元素分析結(jié)果表明,該絲狀物主要由53%的有機物和/或微生物和35%的鐵沉積物組成。

      酸洗過程清洗出的污染物主要是鐵的沉積物,3種方法清洗出的污染物(以鐵計)分別為181.6、260、400mg/L,這表明在相同使用濃度下,草酸的清洗效果要明顯好于檸檬酸。

      2.2清洗前后超濾系統(tǒng)跨膜壓差變化

      清洗前后超濾系統(tǒng)的跨膜壓差變化如圖2所示。從圖2可以看出,3種清洗方法都是有效的,并且方法c的效果比較好,超濾系統(tǒng)的跨膜壓差從0.095MPa下降到0.029MPa。

      

     

      2.3清洗前后超濾系統(tǒng)產(chǎn)水流量變化

      超濾系統(tǒng)清洗前后產(chǎn)水流量的變化見圖3。

      由圖3可知,按3種不同方法清洗后,超濾系統(tǒng)的產(chǎn)水流量均有不同程度的提高,其中方法c清洗后的系統(tǒng)產(chǎn)水流量從之前的125m3/h上升至167.7m3/h,效果比較好。相比之下,方法a和方法b的產(chǎn)水流量提高不多。對比圖2與圖3還可以看出:由于有機物/微生物和無機物是形成超濾膜垢的主要污染物,因此傳統(tǒng)的堿洗+氧化藥劑達不到比較佳的效果。而輔以由表面活性劑、高效絡(luò)合劑、堿洗助劑組成的PC-98膜清洗劑,則可以有效清洗出膜表面的生物黏泥和微生物。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

      

     

      3結(jié)論

      (1)從對超濾膜酸/堿洗清洗過程中和反洗出的污染物,以及對絲狀物的垢樣分析可以知道,超濾膜的污染物主要是鐵的污染物、有機物和/或微生物,同時也說明了鐵離子對超濾系統(tǒng)的穩(wěn)定運行起至關(guān)重要的作用。

      (2)超濾進水中的有機物/微生物和無機物是形成膜垢的主要組成,形成了有機物和無機鹽相互覆蓋的污染物。單靠堿洗不能達到比較佳的清洗效果,酸、堿洗需結(jié)合使用。

      (3)從清洗后的壓差和產(chǎn)水流量上看,由表面活性劑、高效絡(luò)合劑、堿洗助劑組成的PC-98膜清洗劑,可以有效清洗出膜表面的生物黏泥和微生物。

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