振动膜技术处理切削液废水

切削液广泛应用于机械加工行业，具有冷却、润滑、清洗和防锈的作用。切削液废水是机械加工厂的主要污染源，是一种高浓度、难降解的工业废水，具有乳化程度高、化学成分复杂、油等有机污染物浓度高等特点。

目前，切削液废水大多采用常规物化法结合生化法处理。切削液废水采用气浮隔油→高级氧化→生化处理。这种常规技术路线繁琐，成本高，处理后的废液达不到地表排放的要求，处理过程中会产生大量的空气浮渣和污泥。传统膜处理技术存在膜堵塞快、清洗频繁等问题。振动膜通过振动在膜表面产生高剪切力，可以有效防止颗粒污染物在膜表面沉积，保持较高的过滤速度。提出了超滤振动膜处理切削液废水的工艺，考察了超滤振动膜对切削液废水的处理效果和膜通量的稳定性。

1.测试材料和方法

1.1废水来源和水质

本试验的处理对象是深圳某厂的切削液废水。原废水呈灰色浑浊状，水质见表1。

1.2主要实验设备

在本实验中，使用了香港公司的P型振动膜系统。膜组件为UF-19振动膜，为亲水膜。膜组件的较小分子量截止值为150，000。设备的主要参数见表2。

1.3实验方法和过程

先将废水中的细小铁、铝等颗粒杂质经袋式过滤器过滤后，进入给料池，由进水泵提升后进入振膜系统，经振膜处理后，分别收集产水和浓水。在一定的运行周期内，考察了不同压力、温度、回收率等条件对膜通量和产水水质的影响。

测试流程如图1所示:

2.测试结果和讨论

2.1压力对废水膜通量和COD去除率的影响

在进水温度为30℃、回收率为85%的条件下，每次实验运行时间为30h，不同压力下膜通量和产出水COD的变化如图2所示。

从图2可以看出，随着入口压力的增加，膜通量逐渐增加。当压力为0.4~0.55Mpa时，膜通量增长曲线的斜率较大，说明在此范围内压力对膜系统的处理能力影响较大。当压力大于0.55Mpa时，膜通量增加缓慢，主要是因为随着压力的增加，凝胶层厚度增加，跨膜阻力也明显增加。因此，在处理切削液废水时，0.5～0.55 MPa的操作压力是首选压力。

COD的去除率随着压力的增加而缓慢增加，因为随着压力的增加，凝胶层被进一步压实，使得凝胶层对COD截留的贡献增加，进一步提高了COD截留性能。随着压力的增加，COD的去除率增加，但在实际应用中，考虑到能耗和膜材料的承受能力，压力不可能无限增加，因此本实验选择0.5~0.55Mpa的操作压力为较好的压力。

2.2温度对废水膜通量和COD去除率的影响

2.2.1温度对膜通量的影响

回收率为85%时，每次实验运行时间为30小时。在操作压力为0.4MPa、0.5Mpa和0.6Mpa时，分别考察了不同入口温度下水通量的变化。结果如图3所示。

从图3可以看出，在不同压力条件下，随着进水温度的升高，产水通量会增加。当进水温度为50℃和60℃时，产水流量比40℃时分别增加20%和50%以上。这是因为温度升高导致粘度降低，传质系数增大，促进膜表面溶质向主题移动，减少浓差极化层，从而提高过滤速度和膜通量。

2.2.2进水温度对废水COD去除率的影响

当回收率为85%，每次实验运行时间为30小时，操作压力为0.5Mpa时，分别考察不同温度条件下产出水COD去除率的变化，结果如图4所示。

从图4可以看出，随着进水温度的升高，采出水COD去除率呈下降趋势，这可能是由于温度升高，处理后的料液化学性质和膜结构发生了一些变化。

2.3采收率对采出水膜通量和COD的影响

温度60℃，压力0.5MPa，每次实验运行时间30小时，不同采收率对产水通量和COD的影响如图5所示。

从图5可以看出，随着采收率的增加，采出水COD去除率变化不大，但采出水通量呈逐渐下降趋势。当回收率超过85%时，产水通量急剧下降，这是由于高回收率导致膜污染速率加快。

2.4连续运行数据

回收率85%，进水温度60℃，压力0.5MPa，每运行30小时清洗一次。三个连续循环的膜通量和产出水质量如表3所示。

2.5化学清洗测试性能

振膜装置连续运行30小时后，对振膜进行清洗。清洗后，比较膜通量。如表4所示，化学清洗后膜通量基本可以恢复。

3.结论

振动膜用于处理切削液废水。最佳操作条件为:控制回收率85%，温度60℃，压力0.5MPa，在此条件下，COD去除率为81%，油去除率为95%，SS去除率为100%。

高浓度切削液废水造成的膜污染，经过化学清洗后基本可以恢复。

通过实验，证明了振动膜预处理切削液废水的可行性，为该技术的工程推广应用提供了参考。(来源:深圳市深投环保科技有限公司)

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