微滤膜的孔径大小为0。01~10μm,多为均匀对称的多孔膜。微滤膜运用于截留气相、液相中的微粒、细菌等污染物,从而达到分离的目的[5,6]。微滤膜的优点有:①孔径分布均匀,分离精度较高,能截留大于其孔径的全部微粒。
②孔隙率高,可达70%,膜厚度很薄,一般在90~150μm,所以其分离阻力小,过滤速率快。③分离过程中无介质脱落,滤液纯度高,不易被污染[5,8]。
1。1。5 膜在含油废水处理中的应用
含油废水[7,8]是指一类透明状的、能主动与水构成乳化油的油[9,10]。油水乳液粒径通常小于10m,大部分是0。1~2m,动力学上很稳定,处理起来比较困难[11,12]。微滤是处理油水乳液的有效方法。
目前,无机微滤膜用于处理含油废水的主要是陶瓷微滤膜。陶瓷膜是一种极性膜,有亲水疏油的特点[5],这是其可以进行油水分离的一个重要原因。
张国胜、邢卫红[13]采用南京工业大学所生产的0。2μm无机陶瓷膜处理冷轧含油废水,研究结果表明:处理冷轧乳化液时,膜材质为氧化锆效果较好,处理后的渗透液中油含量低于10mg/L。处理过油水的膜运用硝酸、表面活性剂清洗可基本恢复膜的分离性能。
应用有机膜处理含油废水相比无机膜要早,有关文献报道也很多。有机膜应用于此领域的多为反渗透膜和超滤膜。反渗透膜因操作费用加大,使用较少。超滤膜的分离原理主要是利用膜孔对油滴的截留和膜表面对油分子的亲和作用,来实现油水分离。文献综述
Bodzek等[14]用聚氯乙烯-聚丙烯腈膜处理含油废水,废水经过处理后中的含油量从30g/L降为30mg/L。其操作条件为:4~5m/s,操作压力0。3MPa,操作温度为55℃,稳定的膜通量为80L/(m2·h)。
Belkacem等[15]用聚丙烯腈亲水膜对切削乳化液进行处理,膜孔径大小100μm,事先在乳液中加入CaCl2进行了预处理,达到了减少浓差极化的目的,实验最大的膜通量为156L/(m2·h)。
1。2 膜污染
在运用陶瓷膜进行分离时,只要膜与分离介质的接触就会出现膜污染的现象。
1。2。1 膜污染的定义
膜污染是指应用膜分离技术处理一些物料时膜发生渗透通量和分离特性衰减变化的现象。这种现象主要是由于物料中的溶质、胶粒等微粒在物理化学作用和机械力的作用下吸附、沉积在膜表面、膜孔中,甚至堵塞膜孔[16],膜孔堵塞