GE超滤膜在油水分离上的应用

GE超滤膜在油水分离上的应用超滤膜在油水分离上的应用超滤膜在油水分离上的应用文/TOMTROYER（通用电气水处理及工艺过程处理）译/金庆西,吴祖志（通用电气水处理及工艺过程处理）石油化工、油精炼厂及金属加工业中会产生大量含油废水。必须对该油水混合物处理，将油从水中分离。凝聚过滤器及撇油器等分离设备常装在生化处理前，以降低油含量。然而，许多案例中，上述方法并不能充分去除油分。一般来说，根本问题是处理费用，控制及处理能力。例如，工厂扩容时，必须将油分降至一定水平以适应现有生化处理系统；或须减少废水量以控制日益增长的处理费用；或对油回收有更高要求。膜分离技术在油水分离上的应用，使设计工程师面对这些挑战时有了新选择。用于油水分离的膜技术１．膜分离基础：膜能否将可溶性组分从溶液中分离，取决于该组分的大小、电荷、形状及该组分与膜表面的分子作用。常见的油水分离膜分有超滤和微滤膜。这两种膜均能截留乳化及溶解态油。乳化油基于油滴大小而截留，溶解油则基于它与膜表面的分子作用而截留。膜的亲水性越好，其油的截留率及水通量越高。２．卷式膜元件：卷式膜元件由一层或多层包裹于中心管上的膜片密封袋构成。操作时，进水在外压作用下由元件的一端进入。透过液透过膜后，沿该密封袋螺旋进入中心管，并顺着中心管流出。而浓缩液由膜元件另一端排出。膜通量越大，则浓缩液的浓缩倍数越高。３．强化湍流膜系统（ＥＴＭＳ）：高浓度组分会大大降低水通量，那么为了得到高浓度的浓缩组分（如含油重量百分比为４０％），就需对卷式膜元件做改进。传统的技术如蒸馏是可行的，但能耗非常高。ＥＴＭＳ克服了传统膜技术的限制，能适应高浓度的操作。该系统通过膜或者溶液的快速移动来强化膜表面的湍流。在该系统中，膜被置于平形圆盘上并与进料相接触，膜盘的上下均为带凹槽的旋转盘。实心旋转盘紧贴着膜盘旋转，在膜表面形成均匀的湍流。操作时，膜盘上形成真空。油水混合物流入膜盘，水将透过膜片并由中心管流出。这种技术克服了一般膜技术难以适应高浓度操作的缺点，同时削减了对能量密集型技术（如蒸馏）的要求。（见图１，２）不同材质的膜在冷却液处理上的比较１．不同种类的膜：不同材质膜的油水分离效果不同。表１显示了四种测试结果，初始油浓度为１０００ｐｐｍ。测试中，透过液被排出，浓缩液回流到进水池这样原水油含量将逐步升高，这使膜的通量逐渐降低。表1透过液通量（单位：加仑/(天·1