陶瓷膜過濾器在焦化油水分離中的應用

焦化廢水是焦化廠煉焦與副產品生產過程中產生的一種高污染工業廢水，其中含有許多有毒、難降解物質，許多焦化廠均致力于提高廢水重復率，減少污水外排，降低新水消耗量，以達到清潔生產的目標。不少廠家把經過初步處理后的焦化廢水用于熄焦，甚至代替部分工業冷卻重復系統的水，這樣可減少60~80%的廢水外排，在節約污水處理運行費用、排污費用及新水費用的同時，還減少了工業生產對周邊水體的污染[1]。當然，在實際生產中，不可能使所有的焦化廢水都重復使用，總有一部分焦化廢水需要外排[2]。

焦化廢水的特點是成分復雜，氨氮和油濃度高，可生化性差，所以在進入生化處理池之前必須進行預處理。其中，焦化廢水的除油屬于預處理的一個重要環節，因為焦化剩余氨水焦油含量過高，不僅會引起后續蒸氨設備的堵塞及生化系統微生物的活性降低，還可能直接導致外排水的 COD 難以達標。因 此，本文研究采用高效的陶瓷膜過濾脫油工藝代替傳統的砂石過濾或浮選工藝，期望能很好地解決上述問題，實現油含量的大幅降低或廢水COD大幅削減。

 1、常用焦化油水分離技術的特點

目前國內焦化行業常用的除油方法有重力、沉降法，砂石、焦炭過濾法，離心、射流或加氣浮選法等，這些方法通常除油效率低(一般為30~45%)，而且勞動強度大，操作費用高[3]，氣浮法除浮油效率尚可，但穩定操作都較困難。

重力、沉降法可以去重油和浮油，除油比重僅占10%左 右，所以一般作為除油預處理，用以減少氣浮或過濾處理的負

荷。各種常用除油工藝的特點見表1。

從上表可以得出，陶瓷膜過濾具有其他過濾方式不具備的明顯優勢。本文研究的是使用一種特殊活性的復合多孔材料

為濾材的陶瓷膜過濾器，該多孔材料經過特殊處理使其表面結構具有表面親油內部結構疏油的特性。當含油廢水流經該濾材時，其中油滴被陶瓷膜濾材表面粘住，而水則從多孔結構中流過。當粘在陶瓷膜濾材表面的細小油滴不斷聚集成較大的油滴時，就會形成一種掛膜作用，油滴繼續增就會脫離濾材表面向上浮升，從而達到油水分離的目的。

2、脫油處理中存在的問題及改進措施

油是影響脫氮效果的主要因素之一，針對許多焦化廠進入生化工序的含油量偏高而對好氧池的硝化產生和毒害作用，使生化出水的COD高達250~600mg/L。而且污泥顆粒挾帶油滴，使污泥變輕，浮上水面，嚴重影響生化處理效果，從而使整個系統難以維持正常運行。因此，廢水含油量應嚴格加以控制才不會給生化系統帶來顯著的負面影響。另外，含油過高會影響蒸氨工藝的正常運行，油分累積于塔底部，需定期清塔，不但增加了停車次數，而且加大了工人勞動強度。

水脫油處理方法效果不佳，從經濟和技術角度考慮，所以必須開發利用新的脫油處理技術或改進現有的脫油工藝，再結合傳統的工藝處理是治理這類廢水的有效方法。本文研究采用陶瓷膜過濾器代替原有的氣浮或砂石過濾除油工藝處理焦化廢水。

 3 工程應用

該陶瓷膜過濾器在大量小試、中試實驗的基礎上，于2000年首先在某焦化廠投入使用陶瓷膜過濾器，并且一次性開車成功。本文僅以該過濾器在焦化水處理的工程應用為例說明陶瓷膜過濾器的好處。

 3.1 替代砂石過濾器的改造某公司AS 脫硫車間原使用2臺剩余氨水和4臺貧富液石英砂過濾器，建成后過濾效果差，而且漏砂嚴重，造成裝置不能正常生產，被迫停產對原過濾器進行改造。改造后分別采用微孔瓷砂磚和陶瓷膜過濾器替代原來的石英砂過濾，相應的性能參數見下表：

從上表可以得到以下結論，經陶瓷膜過濾處理后的水質，能很好的達到廠方的要求，而且過濾器長時間運行良好。 3.2 新增陶瓷膜過濾器的應用焦化廠改造中，兩臺剩余氨水陶瓷膜過濾器投入使用后對濾后水質進行化驗后，得到的結果如下表：

改善了水質，提高了重復水的利用率，減少了工業用水的用量，降低了企業的生產成本。

 4 結論

上述多個工程應用實例證明，陶瓷膜過濾器是一個過濾效果好、運行可靠，管理簡單，長期運行費用低的過濾系統。通過陶瓷膜過濾器在國內多家大型鋼鐵、焦化企業的工業廢水重復水處理中的運用，使該行業廢水處理的難題得到進一步的解決，特別是對懸浮物和油的脫除具有其他傳統過濾或氣浮設備無法比擬的優勢。因此陶瓷膜過濾器在焦化油水分離的實際應用中得到了完全肯定