《浸没式连续膜过滤cmfs系统的设计及其在汽车涂装前处理中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浸没式连续膜过滤cmfs系统的设计及其在汽车涂装前处理中的应用（84页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、王790 5 0 0m g L 的 情况下，出水C O D 1 0 0m g L ，油 1 0m g L 。 ( 2 )好氧生物膜法 好氧生物膜法是与好氧活性污泥法并列的另一种好氧生物处理方法。这种处 理方法的实质是使细菌和菌类一类的微生物附着在滤料或某些载体上生长发育 4 第一章绪论 并在其上形成膜状的生物污泥，即生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机物 作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取。 杨二辉等【2 3 1 利用高温优势菌种生物膜法处理海洋石油行业中的含油污水，来 水C O D c r 浓度高，波动剧烈的条件下，经生物处理后C O D c ，仍能达标排放。 4 、膜法处理含油废水的
2、应用现状 膜分离作为一种新兴的分离技术越来越受到人们的重视，膜法处理含油废 水，特别是在乳化油的处理及回收方面已得到广泛的应用。按照膜材料不同，膜 法处理过程可分为有机高分子膜和无机膜两大类。 ( 1 )无机膜处理含油废水的应用现状 G h i d o s s i t 2 4 】等采用截留分子量为3 0 0 0 0 0 的陶瓷膜处理港口渡船含油废水， 处理出水中碳氢化合物含量 l m g L ，膜通量可达到1 0 0 L h - 1 m 一2 b a r - 1 。 T r a g a r d hG u n 等【2 5 】采用陶瓷膜对牛奶工业中的碱性清洗剂进行回收处理，碱 液温度8 0 。C
3、，含有脂肪、蛋白质等，通过处理可以去除牛奶之类的物质，使清 洗剂达到回收使用。 S u p e r i o rP l a n t i n g 公司推出了一种结构非常紧凑的陶瓷膜金属清洗液回收系 统，料液经陶瓷膜处理后油含量从4 4 8m g L - 1 降至1 9 m g L ，去油率达到9 6 【2 6 】。 张国胜、谷和平【2 7 】采用陶瓷膜对冷轧乳化液进行了处理，实验结果表明对于 冷轧乳化液氧化锆膜要优于氧化铝膜，在操作压力为0 2 M P a 以下，膜面流速 5 - 7 m s ，温度在3 5 * ( 2 左右能获得较高的通量，而且渗透液中的油含量小于1 0 m g L - 1 。
4、B o d z e k 2 8 】等采用P V C P A N 平板膜处理脱脂液废水。原料液含油量为3 9 L ， 滤出液含油量为3 0 m g L ，膜通量为8 0 L h m z B e n i t oa n dC h e r y a n 2 9 】等利用超微滤错流过滤的方法分离脱脂液废水中的碳 氢化合物，从而延长脱脂液的使用寿命。 美国A b c o r 公司跚推出了一种H F D 膜( 膜孔径 0 0 0 5 p m ，膜面积：7 2 1 m 2 ) 处理机械加工零部件脱脂液废水，含油量由初始3 5 L 降到3 5 m g L ，C O D 和 B O D 也有所下降。 c h e n
5、 等【3 1 1 采用M e m b r a l o x 孔径分别为0 2 p m 、0 5 p m 、O 8 p m 的陶瓷膜对美 国墨西哥海湾的油田采出水进行处理研究，采用恒通量的方式，实验对膜孔径进 行了选择，孔径为0 2 p m 的A 1 2 0 3 膜较0 5 p m 的膜，压差增加快，表明0 2 p m 的 膜污染较严重。采用预处理能提高膜的通量。 周晓铁【3 2 】等人采用U F N F R O 膜集成技术处理乳化油废水，U F 膜为国内生 产的多孔氧化铝陶瓷膜。结果表明：该技术对乳化油废水C O D 的去除率可达9 5 以上，且膜清洗恢复率也在9 5 以上。 ( 2 )有机膜处
6、理含油废水的应用现状 天津工业人学硕I j 学位论文 有机膜在含油废水处理的应用性研究已有许多报导，其中王静荣【3 3 】等采用多 种中空纤维膜处理汽车脱脂工段乳化油废水，结果表明：采用C M P S ，P S C M P S 中空纤维膜处理乳化油废水效果较好，透过液含油量符合生产回用标准 ( 3 0 0 m g L ) ，适宜的操作温度为5 0 ，采用0 1 m o l L H C l 做清洗剂，膜性能恢 复效果最佳。 张玉忠等【3 4 J 用含酚酞侧基聚芳醚酮中空纤维膜处理脱脂液，除油率大于 9 9 ，透过速率较大，通量衰减慢，性能稳定。膜经清洗后性能基本恢复。 哈尔滨工业大学崔福义【35
7、 j 等人采用型号为U W S 5 0 5 中空纤维膜组件( 截留 分子量2 0 0 0 0 5 0 0 0 0 ) 处理经混凝、过滤后的汽车废水，结果表明：超滤可以很 好的去除水中的乳化油，去除率达到9 0 以上。 中国市政工程东北设计研究院郭晓等【3 6 】采用超滤对辽河油田曙光采油厂低 渗油层的石油废水进行试验，处理水量6 m 3 “ h 一，进水温度约5 0 “ C ，使用磺化聚 砜膜( 其极限使用温度为9 0 ) ，膜水通量为1 5 2 0L m - 2 h - l 。 刘恩华，杜启云等【3 巧采用P V D F 管式膜处理乳化油废水，结果表明：对含 油量为1 L 的乳化油废水，膜的
8、稳定通量为6 0 L h m 2 ，乳化油截留率达9 9 ， 处理后油含量小于1 0 m g L 。 1 1 3 磷化残渣的环境问题及处理方法 1 、磷化成膜过程及磷化残渣的生成 磷化成膜机理比较复杂，至今尚没有统一完整的理论，不同的磷化体系，不 同材质的磷化，反应原理不同。以锌系磷化为例，当金属( 钢铁工件) 进行磷化 时，大致发生如下一些反应【3 8 】： 3 历( 日2 P D 4 ) 2 生。日2 P D 4 一+ 2 H P 0 4 2 - + 3 P 0 4 3 一+ 3 Z n + + 8 H + ( 1 - 1 ) ( 磷化液主要成分) ( 成膜离子)( 游离酸) F e +
9、H + _ 凡2 + + 2 个 ( 1 - 2 ) ( 工件) 日2 且H 2 0 ( 1 - 3 ) F e 2 + j 屿F e 3 +( 1 4 ) 3 Z n 2 + + 2 P 0 4 3 一与乙3 ( P D 4 ) 2 4 H 2 D 上 ( 1 5 ) ( 磷化膜) F e 2 + + 2 Z n 2 + + 2 P 0 4 3 一马勐2 F 4 P O ) 2 4 H 2 0 上 ( 1 6 ) ( 磷化膜) 6 第一章绪论 F e 3 + + P 0 2 一一嘲上 ( 1 7 ) ( 残渣) 首先，磷化剂在水溶液中发生电离( 见式( 1 1 ) ) ，随着温度的升高，离解
10、 程度增大。在一定的温度下处于平衡状态。当金属与磷化液接触时，钢铁受游离 酸的侵蚀而发生反应( 见式( 1 - 2 ) ) ，产生的氢气被溶液中的氧化剂氧化成水( 见 式( 1 3 ) ) ，同时部分F e 2 + 离子也被溶液中的氧化剂氧化成F e 3 + ( 见式( 1 4 ) ) 。 F e 3 + 与P 0 4 3 - 生成F e P 0 4 成为残渣( 见式( 1 7 ) ) ，部分F e E + 参与成膜反应( 见式 ( 1 - 6 ) ) 。这些反应都是发生在金属表面。由于反应式( 1 2 ) 的发生，反应式( 1 1 ) 的平衡被打破，平衡向右移动，同时反应式( 1 3 ) 、
11、式( 1 4 ) 的发生加速了式 ( 1 1 ) 的电离，电离出越来越多的Z n 2 + 和P 0 4 孓使得金属表面附近的Z n 2 + 、P 0 4 3 。 和F e 2 + 的浓度过饱和，当大于Z n 3 ( P 0 4 ) 2 或Z n E F e ( P 0 4 ) 2 的溶度积时，不溶性的磷 酸正盐就沉积在溶液与金属的界面上，如反应式( 1 - 5 ) 、( 1 6 ) ，由此形成磷化 膜。 在磷化液正常使用中，产生残渣是必不可少的，不产生残渣的磷化液是十分 少见的，但不同的磷化液生成的残渣，在密度、结构、比热容上会有很大的区别， 有的残渣是结晶状的，会迅速沉降于槽底，有些残渣则是
12、絮凝团块状，有时是一 大团状，常浮于磷化液表面，时间一长，磷化残渣往往会沉积在喷嘴，或在加热 器上形成厚垢1 3 圳。 2 、磷化残渣的组成 磷化残渣的组成因磷化液性能不同而不同。例如，钢铁磷化时，磷化残渣的 主要成分是磷酸铁，另外，还有不同的磷化液水解产物，如磷酸锌和磷酸锰。有 人分析，钢铁在猛系磷化液中磷化生成的残渣和在锌钙系磷化液中磷化生成的残 渣，其结果如下：锰系的残渣，含铁2 5 ( 以质量计，后同) ，锰 3 ，磷酸根 5 0 ，水余量。锌钙系的残渣，含铁2 0 ，锌8 ，钙2 ，磷酸根5 4 ，水余 量。当磷化铝时，残渣中还含有氟铝酸盐。 3 、磷化残渣的危害 磷化液中含有少量的
13、残渣是不影响磷化的磷化残渣在生成的同时伴随着会 释放出磷酸，磷酸的释放会维持磷化液的游离酸度，抑制磷化液的水解，保持磷化 液的平衡，这对磷化的继续进行是有利的。但是，随着磷化生产的进行，磷化液 中的残渣量会越来越大，对磷化的危害也就越来越大。首先，残渣颗粒极易粘附 在工件表面，并且较难清洗干净，俗称挂灰，挂灰严重时影响磷化膜的质量并且 影响后面的工序，特别是电泳涂漆；其次，磷化液中残渣过多，会引起喷淋磷化 的喷嘴堵塞，直接影响磷化的正常进行；再之，磷化残渣沉积在加热器上，形成 一隔热层，影响磷化液的加温，浪费了能源；此外，磷化残渣的产生消耗了磷化 7 天津工业人学硕f j 学位论文 药剂的有效
14、成分，缩短了磷化槽液的使用寿命，增加了磷化成本，增加了清除磷 化残渣的工作量。所以定期清除磷化残渣是必不可少的。 4 、磷化残渣的清除 清除磷化残渣的方法很多，主要有翻槽沉淀法、连续置换法、循环过滤法【矧。 ( 1 )翻槽沉淀法 这是最原始也是最简单的方法，就是将磷化液用泵抽至备用槽中，用人工将 磷化残渣清理后，再将磷化液抽回磷化槽中，此法适用于平底的磷化槽，如果单 个或多个锥形底( 锥度为6 0 0 ) 的磷化槽，磷化残渣集中在锥形底部，用泵将磷 化液送至具有同样锥度的沉降槽，当不溶性磷化残渣完全沉淀后，上部澄清磷化 液返回至磷化槽，残渣由塔底排放至桶中或其他容器中去。 ( 2 )连续置换法
15、 连续置换法也称斜板沉淀法，是在沉降槽中装有斜板沉淀系统，将磷化液打 入沉降槽中时，利用斜管或斜板等沉降系统加速磷化残渣的沉降分离。斜板沉淀 器的原理为重力沉降，含渣磷化液以一定速度引入沉淀槽内，残渣靠重力下沉， 上移的残渣粒子受斜板的阻挡返回槽底，静置一段时间后( 一般1 2 h 以上) ，将 上层清液打至磷化槽，下部磷化残渣浓缩液放入离心分离机或板框式压滤机中除 去溶液，得到残渣回收利用或排放，该分离系统性能稳定可靠，适用于大型磷化 设备，尤其适合单班制或双班制生产。 ( 3 )循环过滤法 循环过滤法又称自动除渣系统，是一理想的除渣形式，但其除渣效果取决于 过滤器的性能。下面介绍两种过滤除
16、渣装置。 反向袋式连续过滤器的运行原理为，带渣磷化液通过过滤器时，磷化残渣沉 淀在过滤器外面，清液从袋中抽出，返回磷化槽中，滤袋外沉淀一定磷化渣后， 通过压缩空气清洗，高浓度残渣从过滤器下部排出，经脱水处理后排放。 反向袋式过滤器有如下特点：滤布的洗净时间短( 靠压力逆洗) ；滤布 寿命长( 一般1 3 年) ，硝酸逆洗两个月1 次；最终排渣为块状，含水率6 5 ； 这种过滤器占地面积小，设备投资少。其缺点是，过滤器腔体积小，排渣频繁， 还须人工辅以排渣。 带式自动化过滤除渣装置，其运行原理是，在运输机网状板链上，放置高强 度滤纸，将带渣的磷化液用泵抽在滤纸上，磷化液自上而下通过滤纸，流入磷化 槽中，继续使用，磷化残渣过滤在滤纸上，当滤液的残渣达一定量时，滤纸被堵 塞，磷化液不能渗出，此时，液位升高，当高到一定位置时，碰到传感器触头， 传感器发出信号，自动控制系统使链网转动，堵塞的滤纸前移，落
