李煒，李方，陳季華
用膜過(guò)濾技術(shù)處理各種工業(yè)廢水的研究很早就 已開(kāi)始。早在上世紀(jì)七十年代無(wú)機(jī)分離膜便開(kāi)始應(yīng) 用于工業(yè)廢水的處理，但由于工業(yè)廢水的污染程度 高、成分復(fù)雜，使得膜的使用壽命很短，且處理成本 很高，因而僅限于一些特定的領(lǐng)域，如含油廢水的處 理和乳化液廢水的處理等[1]。隨著無(wú)機(jī)膜技術(shù)的不 斷發(fā)展，其所具有的化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度大、抗 酸堿及微生物腐蝕能力強(qiáng)、分離效率高等優(yōu)點(diǎn)使其 在廢水處理中的優(yōu)勢(shì)日益明顯。
用無(wú)機(jī)膜處理印染廢水的研究開(kāi)始于上世紀(jì)八十 年代。Soma等用0.2μm的氧化鋁膜處理印染廢水取得 了良好的效果[2]；NeytzelldeWilde等用氧化鋯動(dòng)態(tài)膜處 理羊毛洗滌廢水，實(shí)現(xiàn)了出水回用于洗滌工序。 本文應(yīng)用多孔陶瓷微濾膜處理印染廢水二級(jí)出 水，采用錯(cuò)流方式，探討了多孔陶瓷微濾膜的操作條 件，包括跨膜壓力、錯(cuò)流速度和運(yùn)行時(shí)間的選擇，以 及多孔陶瓷微濾膜對(duì)印染廢水的處理效果。
1試驗(yàn)部分 1.1試驗(yàn)材料 試驗(yàn)中所用陶瓷膜管由廣東佛陶集團(tuán)金剛新材 料有限公司提供。膜管材料為α-Al2O3，通道數(shù)為19， 膜管外徑30 mm，通道直徑4 mm，壁厚1.5～2 mm， 長(zhǎng)度35 cm，膜面積0.24 m·2m-1，平均孔徑0.2μm。 所用原水為實(shí)驗(yàn)室處理某印花廢水裝置的出水。原水水質(zhì)見(jiàn)表1。.jpg)
裝置使系統(tǒng)內(nèi)溫度保持在20℃左右。 試驗(yàn)中過(guò)濾方式為錯(cuò)流過(guò)濾。廢水以切線方向 流過(guò)膜表面，在壓力作用下通過(guò)膜，廢水中的顆粒則 被膜截留而停留在膜表面形成一層動(dòng)態(tài)膜。與死端 過(guò)濾不同的是廢水流經(jīng)膜表面時(shí)產(chǎn)生的高剪切力可 使沉積在膜表面的顆粒擴(kuò)散返回主體流，從而被帶 出微濾膜組件，過(guò)濾導(dǎo)致的顆粒在膜表面的沉積速 度與流體流經(jīng)膜表面時(shí)由速度梯度產(chǎn)生的剪切力引 發(fā)的顆粒返回主流體的速度達(dá)到平衡，可使該動(dòng)態(tài) 膜不再無(wú)限增厚而保持在一
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通量測(cè)量時(shí)用一臺(tái)電子天平對(duì)出水進(jìn)行連續(xù)讀 數(shù)，通過(guò)間隔時(shí)間Δt的出水量ΔV來(lái)計(jì)算膜管的通 量。另外由于出水濁度基本為零，出水的物理性質(zhì)按 純水計(jì)。COD的測(cè)定采用微波消解法，色度、NH3-N 采用標(biāo)準(zhǔn)分析方法[3]，電導(dǎo)率的測(cè)定采用DDS-307 型電導(dǎo)率儀。 2結(jié)果與討論 2.1通量衰減.jpg)
圖2示出陶瓷膜過(guò)濾廢水的通量隨時(shí)間的衰減 變化，其中跨膜壓差為0.075 MPa，錯(cuò)流速度為2.5 m·s-1。裝置啟動(dòng)后通量在開(kāi)始的20 min內(nèi)急劇下 降，之后變化幅度逐漸減小，隨著裝置運(yùn)行時(shí)間的增 加最終通量穩(wěn)定在100 L·m-2·h-1左右。前20 min通量的急劇下降是由于廢水中的顆粒物質(zhì)使陶瓷膜產(chǎn) 生膜污染，主要為固體懸浮顆粒沉積在膜面形成凝膠 極化層、小顆粒部分堵塞膜孔、顆粒在膜表面吸附而 形成的[4]。
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