陶瓷膜過濾技術(shù)是當(dāng)前國內(nèi)外處理工業(yè)廢水的熱點技術(shù)，與其他過濾分離技術(shù)相比，膜過濾技術(shù)具有能耗低、分離效率高、工作可靠性強、設(shè)備占地面積少、自動化控制程度高等優(yōu)點。利用膜過濾技術(shù)處理各種含油廢水，正常運行時不消耗化學(xué)藥劑，不產(chǎn)生新的污染。國內(nèi)較早采用聚丙烯腈膜、聚膜、醋酸纖維素膜處理含油廢水，但是上述這些膜都是有機膜，存在著化學(xué)穩(wěn)定性差、易老化、使用壽命短(僅為2～3年)、更換費用高以及不耐高溫、酸、堿及有機溶劑等、適用范圍和運行條件受限制等缺點。
目前，國內(nèi)外已出現(xiàn)使用無機陶瓷膜處理各種含油廢水的趨勢。與有機膜相比，無機膜耐高溫、耐酸堿和有機質(zhì)的腐蝕、機械強度高、使用壽命長(大于5年)、膜孔徑分布窄、截油率高、運行穩(wěn)定性好，當(dāng)含油乳化液污水的組成和濃度發(fā)生變化時，對滲透液水質(zhì)影響小。此外，以無機陶瓷膜組件和廢水生化處理裝置結(jié)合而形成的膜生物反應(yīng)器(MembraneBioreactor)也存含油廢水處理中呈現(xiàn)了良好的處理效果，成為含油廢水處理新的方向跚。文中主要研究了無機陶瓷膜過濾技術(shù)對餐飲廢水的處理，探討了膜的孔徑、膜內(nèi)壓力、進(jìn)水濃度、溫度等操作條件對膜通量和廢水C()D去除率的影響。
1實驗部分
實驗所用廢水取自鎮(zhèn)江市觀海樓大酒店，COD值約為5000~7000mg·L，pH值約為7.O～8.5。實驗采用的陶瓷膜由南京工業(yè)大學(xué)膜科學(xué)與技術(shù)研究所研制，膜管長500mm，外徑30mm，通道內(nèi)徑4mm，通道數(shù)為19。膜孔徑分別為0.05m、0.1m、0.2m、0.5m、0.8m，其支撐體為19孔道多孔氧化鋁陶瓷芯，其中氧化鋁含量大于99。將原水加入貯槽，南循環(huán)泵打人陶瓷膜組件進(jìn)行錯流過濾，滲透液由組件側(cè)面流出，截留液流回貯槽中。過濾壓差由進(jìn)口壓力、出口壓力及滲透側(cè)壓力計算得到，膜通量采用秒表、量筒測定一定時間內(nèi)流出的液體體積并結(jié)合膜面積計算而得。
2實驗結(jié)果與討論
2.1操作參數(shù)對膜通量的影響
2.1.1過濾壓差對膜通量的影響
過濾壓差即膜管人口和出口的平均壓力與滲透側(cè)的壓力之差，在膜過濾過程中即為傳質(zhì)的推動力。使用0.05m的陶瓷膜過濾廢水，通過改變進(jìn)、出膜壓力，從而改變過濾壓差，探討過濾壓差對膜通量的影響。實驗結(jié)果如圖1所示，膜通量隨過濾壓差的增大而增大。這是由于過濾壓差是膜過濾過程的推動力，是影響膜通量的主要因素，壓差變大，使?jié)B透液透過膜速度加快，通量增加。
2.1.2膜孔徑對膜通量的影響
固定陶瓷膜內(nèi)壓力為0.18kg·cm，分別使用不同孔徑的陶瓷膜過濾餐飲廢水，得到一系列膜通量數(shù)值如圖2所示，隨著膜孔徑由0.05m逐漸增大至0.8m，膜通量變大。這是由于隨膜孔徑增大，單位時問內(nèi)透過單位膜面積的液體量增多，即膜通量變大。
2.1.3溫度對膜通量的影響
固定膜的孔徑為0.05m，膜內(nèi)壓力0.18kg·cm，在一定范圍內(nèi)改變運行溫度，測定不同溫度條件下的膜通量實驗結(jié)果見圖3，隨操作溫度的升高，膜通量增大。這可能是由于溫度升高，可使餐飲廢水的粘度降低，并使其中所含各種成分的分子運動加快，從而減小了過濾時液體的流動阻力，使膜通量變大。但圖中亦可看出，當(dāng)溫度升高至3O℃后，膜通量隨溫度升高而增加的速度減緩。
2.2操作參數(shù)對COD去除率的影響
2.2.1膜孔徑對COD去除率的影響
固定溫度T一25C，進(jìn)水COD=4875.6mg·I，膜內(nèi)壓力0.13kg·cm，改變膜孔徑，測定出水COD實驗結(jié)果如圖4所示，膜孔徑對COD的去除率有較大影響，隨膜孔徑的增大，COD去除率降低。這主要是由于餐飲廢水中含較多懸浮物質(zhì)，而這些懸浮物質(zhì)即為廢水COD的主要來源，當(dāng)用孔徑較小的陶瓷膜進(jìn)行過濾時，截留的懸浮物較多，兇而COD的去除率較高。由圖中還可看出，當(dāng)膜孔徑小于0.2“m時，COD去除率顯著上升，說明粒徑0.2m以下的懸浮物在廢水中占有較大比例。
2.2.2膜內(nèi)壓力對COD去除率的影響
分別用0.8m、0.5m、0.2m的陶瓷膜過濾廢水，并改變膜內(nèi)壓力，測定出水COD實驗結(jié)果如圖5所示，膜內(nèi)壓力對COD去除率的影響很小。這可能是由于膜內(nèi)壓力影響的是滲透液透過膜的流速，膜內(nèi)壓力變大，流速也隨之變大，但并不能使膜截留更多的懸浮物，而COD主要以懸浮物的形式存在，所以膜內(nèi)壓力的變化對COD的去除率影響不大。
2.2.3進(jìn)水濃度對COD去除率的影響
使用0.5cm/m的陶瓷膜過濾廢水，固定膜內(nèi)壓力為0.18kg·cm，改變污水進(jìn)水濃度，測定出水COD，實驗結(jié)果見圖6，隨進(jìn)水濃度的升高，COD去除率增大。這可能是由于隨進(jìn)水濃度的增大，廢水經(jīng)膜過濾所截留的懸浮物質(zhì)的絕對數(shù)量增多，而懸浮物質(zhì)又是餐飲廢水COD的主要表現(xiàn)形態(tài)，故表現(xiàn)出來COD去除率增大的趨勢。這說明陶瓷膜過濾技術(shù)特別適合于高濃度餐飲廢水的處理。這對餐飲廢水的處理具有非常重要的現(xiàn)實意義，可大大降低高濃度餐飲廢水的處理費用。
3結(jié)論
操作參數(shù)對膜通量有較大影響。隨過濾壓差增大，膜通量增大；隨膜孔徑增大及運行溫度升高，膜通量增大。操作參數(shù)對餐飲廢水的COD去除率也有影響。隨膜孑L徑增大及進(jìn)水濃度升高，廢水COD的去除率增大；但膜內(nèi)壓力對COD去除率影響不大。