滲透壓力法研究濾料的潤濕性及其對含油廢水過濾效果的影響.pdf

1、含油廢水是一種常見的量大面廣的工業(yè)廢水,如石油的開采及加工運(yùn)輸、機(jī)電及機(jī)械加工、石油化工等行業(yè)每天排出大量的含油廢水,嚴(yán)重危害著水環(huán)境的安全。過濾是一種常用的含油廢水深度處理方法,對低濃度廢水中直徑小于10μm油珠的去除效果較好,常作為單元操作與其他方法聯(lián)合使用。在過濾單元操作中,濾料的品種及表面性質(zhì)對處理效果有重要影響,其中濾料的潤濕性是最重要的影響因素之一。
　　研究水處理濾料的潤濕性,通過對濾料表面化學(xué)結(jié)構(gòu)的分析從深層次揭示

2、決定水處理濾料表面潤濕性的化學(xué)因素,并將水處理濾料的潤濕性與含油廢水的過濾效果相聯(lián)系,找出二者之間的內(nèi)在關(guān)系,可以為含油廢水過濾處理工藝中濾料的篩選或開發(fā)適用于含油廢水處理的新型濾料以及現(xiàn)有濾料改性等提供科學(xué)的依據(jù)和評價(jià)方法。
　　本論文以Washburn方程為原理,用動(dòng)態(tài)滲透壓力法研究了無煙煤、活化沸石、鋁礬土陶瓷、磁鐵礦及沸石5種濾料的親油親水潤濕性。用XPS和FTIR表征了濾料的表面化學(xué)組成,從濾料的表面化學(xué)成分揭示了各種濾

3、料之間潤濕性差異的根源。選用常用的無煙煤、磁鐵礦及沸石濾料做了動(dòng)態(tài)過濾除油試驗(yàn),得到了其過濾除油效果與潤濕性之間的關(guān)系。主要的研究結(jié)果歸納如下:
　　1.當(dāng)濾料粒徑范圍分別在20~30目和30~40目之間時(shí),將動(dòng)態(tài)滲透壓力法運(yùn)用于水處理濾料潤濕性研究的實(shí)驗(yàn)方法是可行的,實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確可靠。
　　2.粒徑范圍在20~30目時(shí),用動(dòng)態(tài)滲透壓力法測得的無煙煤、活化沸石、鋁礬土陶瓷、磁鐵礦及沸石濾料的LHR值依次為2.21、1.7

4、7、1.75、1.32和1.26;粒徑范圍在30~40目時(shí),用動(dòng)態(tài)滲透壓力法測得的活化沸石、鋁礬土陶瓷及磁鐵礦濾料的LHR值依次為2.28、2.27和0.86。
　　3. XPS及FTIR測試結(jié)果表明,5種濾料表面均存在吸附水,無煙煤表面主要由有機(jī)化合物組成,活化沸石表面主要由SiO2、硅酸鹽類化合物、Al2O3及Fe2O3組成,鋁礬土陶瓷表面主要由SiO2和Al2O3組成,磁鐵礦表面主要由SiO2、硅酸鹽類化合物和Fe3O4組成

5、,沸石表面主要由SiO2、硅酸鹽類化合物及少量的Fe2O3組成。
　　4.5種濾料表面極性強(qiáng)弱表現(xiàn)為:沸石>磁鐵礦>活化沸石、鋁礬土陶瓷>無煙煤,因此LHR值依次變大。表面分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。
　　5.對于實(shí)驗(yàn)室所配得的含油濃度為15mg/L的模擬含油廢水而言,無煙煤的過濾除油效果最好,磁鐵礦次之,沸石最差。其前5小時(shí)采樣點(diǎn)的平均去除率分別為86.93％,75.92%和68.57%,前5小時(shí)采樣點(diǎn)的平均出水含油濃度分別為