管状多孔炭膜处理焦化废水的研究_李韶峰

燃料与化工!#$%&’#()*+$,-.*#//#/0112年3月第24卷第2期526·炼焦化学产品的回收与深加工技术·收稿日期：0112710703管状多孔炭膜处理焦化废水的研究李韶峰白金锋戴伟吴诗勇徐君王国岩8鞍山科技大学化学工程研究中心，鞍山5541109摘要：用新型管状炭膜对焦化废水进行了渗透分离研究。考察了废水中悬浮物浓度及化学需氧量与炭膜渗透压的关系。关键词：焦化废水处理多孔炭膜渗透分离!#$%&’(&)*’+,-./0-/121/-3/’0*42#5#6-17&1&#.(-15&’8/351-’/:);’+.<#=>?+)@)=<#=>A+)B#)B;’)C.=>D@=B+=>E.C+=8F#/#+-*’&#=G#-.<&’#()*+$H=>)=##-IJ=/’+=K=)L#-/)GC.<;*)#=*#+=MN#*’=.$.>CIJ=/’+=554110I&’)=+995.1-:;N’#-#/#+-*’.=O#-(#+P)$)GC+=M/#O+-+G).=.<*.Q)=>R+/G#R+G#-PC(#+=/.<=#RGCO#.#=M#(+=M+=MR+/G#R+G#-O#-(#+G).=O-#//-#.R+/G#R+G#-G-#+G(#=G,.-./*+-P.=(#(P-+=#,#-(#+G).=/#O+-+G).=膜分离是新型分离技术，具有分离效率高、能耗低、操作灵活、维护费用低和占地面积小等优点，在化工、电子、医药、食品和生物等工业领域有着广阔的应用前景。目前应用的膜材料大都为有机聚合物膜，其结构形式主要有中空纤维膜和平板膜等。无机膜作为新型膜分离材料，其抗高温、抗堵塞、耐溶剂和耐酸碱等性能均优于有机聚合物膜，近年来已得到迅速发展。炭膜作为新型无机膜材料，除具有很高的热稳定性和化学稳定性外，还可由原料经过不同的热化学处理方法，制备具有不同膜孔隙结构和不同分离目的的分离膜。因此，炭膜的研究已引起国内外许多研究者的极大瞩目V5W4X。由于膜分离技术有独特的工艺特性，当与其它工艺技术相结合时，可以组合成许多新型集成工艺过程。如膜分离与催化反应工艺相结合，可形成膜反应器催化技术；膜分离与活性污泥处理废水工艺相结合，可形成膜生物反应器技术。后者与单一活性污泥法处理废水工艺相比较，不仅可以截留微生物絮凝体和游离态细菌，还可以截留难以降解的有机大分子化合物，既能控制污泥流失，提高外排废水质量，还可以取代活性污泥工艺中二段废水处理工艺。对于焦化废水，因其成分复杂，水中含有较多的酚、氰、芳烃和油等对环境危害较大的污染物，特别是废水中含有的喹啉、异喹啉、吲哚、吡啶、咔唑和联苯等物质是难以生物降解的有机化合物V3WYX，因此焦化废水是较难处理的工业废水之一。试验采用管状多孔炭膜分别对活性污泥工艺中一段和二次段废水进行了膜微滤工艺过程研究，并探索用炭膜处理焦化废水悬浮物8Z:;;9和&[A&-含量的变化规律。=试验部分859管状多孔炭膜。试验用管状多孔炭膜是由酚醛树脂原料制成。炭膜制备工艺主要包括原料的DOI:10.16044/j.cnki.rlyhg.2003.03.014燃料与化工!#$%&’#()*+$,-.*#//#/0+1234456.$2578.25974粉碎、混合、成型、预氧化和炭化等过程。本试验所制备的管状多孔炭膜外径为:((，内径为;((。炭膜外表面平均孔径约为5!(。用这种孔径的炭膜分离废水属于膜微滤工艺过程。试验所用的管状炭膜断面形态结构见图9。<3=炭膜分离废水的工艺流程。炭膜分离焦化废水的试验属于液体错流过滤形式。特点是膜管内液体的流动方向与滤液流出方向相互垂直，这样可以利用连续流动的横向处理液不断地将附着在膜表面的污染物及时冲走，减少膜表面污物的沉积量。如果再配合反冲洗操作，将有利于膜通量的进一步提高，有效地延长炭膜的使用寿命。炭膜分离焦化废水的工艺流程如图3所示。<5=废水样。试验用焦化废水取自焦化厂活性污泥处理工艺的一段和二段沉淀池。本试验阶段的污水中&>?&-含量较高。<7=分析测试方法。废水中0@AA的测定采用重量法。废水中&>?&-含量的测定采用重铬酸钾法。测定时参照《水和废水监测分析方法》BCD进行。?&-截留率的计算。液体渗透通量是指单位时间单位膜面积上透过的液体体积流量。按下式计算。FG6A式中：F—膜的液体渗透通量，@H(3·’6—透过膜的液体体积流量，@