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近年来我国经济飞速发展,石油产品、化工产品在人们生活中的地位日趋重要。随着化工企业的数目大幅增长,规模越来越大,衍生的环境问题也日渐严重,一些重排污企业如制药、印染、造纸厂已经给周边生态环境造成了严重的破坏。石化产品的生产伴随大量的化工废水排放,化工废水经简单处理后直接排放,已不符合环保要求和资源循环利用原则。对化工废水进行处理并回用于生产工段已成为当今热门课题。 扬子石油化工有限公司将UF-RO“双膜法”运用于化工废水的处理过程,该技术可将化工废水处理回用于厂区工业生产、冷却循环等方面。扬子公司生化曝气池尾水污染物成分复杂,水量波动大,废水中的诸多污染物质容易对双膜系统造成污染,制约双膜工艺的处理能力,特别是尾水中或含有消泡剂、增稠剂、表面活性剂等大分子有机污染物会对膜造成严重的损伤。受扬子石油化工有限公司委托,围绕其提出的控制膜前进水水质、找出可能对膜形成污染原因以及探索膜污染的治理办法等要求,本文开展了以下研究: 1)对生化尾水进行了水质全分析,建立了生化尾水中微量聚丙烯酰胺的测定方法。以浊度、COD以及凝聚物形态为指标考察了絮凝剂的一元、二元复配以及三元复配絮凝效果,确定了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、聚合氯化铝(PAC)以及碱式氯化铝(BAC)的三元复配絮凝方案。结果表明,三元絮凝剂的最佳配比为CPAM∶PAC∶BAC=1∶15∶15,体系适宜pH为7-8,体系适宜温度为20-30℃。以三元复配絮凝耦合活性炭吸附作为双膜的膜前预处理组合工艺,工艺产水:石油类≤1mg/L、PAM<0.03mg/L、COD=19.7、SS≤10mg/L、浊度=0.33NTU、氨氮≤5mg/L。 2)对比了膜分离技术在处理生化尾水原水和预处理产水的膜通量变化情况。结果表明,经预处理产水的膜通量衰减率比原水低40%左右。采用SEM、EDX对膜垢进行了形貌与表面离子沉积分析,结合尾水水质,得出膜表面污染主要是因为水中有机污染物与无机污染物的共同作用。根据企业生产中遇到的实际问题,考察了水中掺杂消泡剂、增稠剂、表面活性剂等有机污染物对“双膜”系统的影响,提出了初步解决方案。 3)采用气液在线反冲技术控制膜污染。适宜的反冲间隔为5h,反冲持续时间为10s,反冲压力为过滤压力的两倍(0.2 MPa),反冲膜通量可恢复到初始通量85%以上。采用酸碱联合法对膜进行清洗维护,酸性清洗剂为氨基磺酸、柠檬酸和聚丙烯酸的三元复合体系。碱性清洗剂为氢氧化钠、乙二胺四乙酸和月桂基硫酸钠的三元复合体系。酸碱联合清洗后膜通量恢复率为96.6%。 4)进行了双膜法膜前组合工艺设计,提出了一种复合型浸没式膜组件的构思,将该组件置于双膜装置前,有效地保护双膜系统,提高双膜工艺的操作弹性。 本文的研究结果,为扬子石化有限公司“双膜法”深度处理生化尾水项目提供了技术支撑。