含油废水化学耗氧量高，对环境危害大，污染后难以控制，需要含油废水经处理后放电处理。含油废水的处理技术和分离难度取决于水中油的存在形式和采油处理后水回用的要求。水中油的存在形式可分为浮油(粒径大于15 0μm)、分散油(粒径为2 0~5 0μm)和乳化油(粒径小于2 0μm)。传统的含油废水处理方法包括物理法、物理化学法、化学法、生化法等，其中膜分离法主要用于乳化油的分离，在含油废水处理工艺中具有以下优点：

主要研究结果如下：(1)乳化油废水无需投加化学试剂即可处理。

(2)应用范围广，既能分离悬浮油、分散油、乳化油，又能回收浓缩油，且处理后的中水含油量低；

(3)分离效率高，工艺简单，设备占地面积小，陶瓷膜管强度高，耐腐蚀(便于化学清洗)，耐高温，使用寿命长。因此，陶瓷膜在石油化工、石油开采、机械加工、纺织食品等行业的应用受到广泛关注。

1.陶瓷膜技术简介。

现有的陶瓷膜可分为Al_2O_3膜、SiO_2膜、ZrO_2膜和TiO_2膜。目前，孔径为4~5000 nm的A1203多孔膜和ZrO2多孔膜已经商业化，其结构为管状和多通道、板状、纤维状等。从用途上看，陶瓷膜可分为微滤、超滤、纳滤和气体分离膜，在工业上得到了广泛的应用，在含油废水处理中取得了明显的效果。

2.测试内容

2.1测试设备和原材料

用砂过滤轧钢厂含油废水，并用过滤陶瓷膜进行检测。陶瓷膜测试装置原理图(见图1)。

陶瓷膜管采用江苏陶瓷研究院有限公司生产的膜管，指标为：膜孔径：200 nm，单膜管过滤面积：0.2m2。

2.2测试流程

废水原液经过砂滤后进入水箱，由泵加压进入管道，通过回流阀和流量角阀调节过滤的压力和流量。废水流经膜管过滤后循环回水箱，过滤后的清液由过滤后的水管收集。

记录测试过程中过滤的渗透率、过滤时间、温度、过滤时间、压差和出水量的变化。

渗透系数S、过滤时间t、过滤出水量V、膜管面积0.2m~2、过滤时间t、膜管面积0.2m~2、过滤时间t、出水量V、膜管面积0.2m~2。

过滤压力P，膜管前压P1，膜管后压P2，P=(P1+P2)/2。

膜流速V，流量计读数Q，管道面积m~V~Q_Q。

过滤过一段时间后，陶瓷膜的透气性逐渐降低，降到一定值后需要清洗。清理需要两个步骤：

(1)物理反冲洗，过滤每20分钟反冲洗一次，持续10秒；

(2)过滤渗透率4小时后降至一定值后，化学清洗30分钟，1.6%氢氧化钠清洗15分钟，2%硝酸清洗15分钟。

3.测试结果和讨论

影响陶瓷膜过滤分离性能的主要因素如下：

主要研究结果如下：(1)陶瓷膜孔径的选择是否合适，出水是否能满足要求。

(2)预处理后的料液性能是否符合要求，过滤工艺的稳定性和出水指标。

(3)设备在过滤过程和清洗过程中调节的过滤压力、流量等参数是否合适，设备是否能稳定运行。

过滤压力对渗透率的影响

保持一定的过滤压力是过滤分离的必要条件，压力大小直接影响陶瓷膜的初始渗透率和稳定渗透率。当稳定膜表面的流速为15m/s时，通过调节不同的压差，膜透过率随时间的变化如图2所示。

3.2膜速度对通透性的影响

陶瓷管式膜用于油水分离的最大优点之一是不易堵塞，进行错流过滤时关键是选择合适的流速。合适的流量保证了流体与膜表面之间的剪切力带走了膜表面沉积堵塞的油滴，有效降低了膜沉积堵塞的厚度，保证了过滤工艺中的渗透性稳定在合适的范围内。实验结果表明，在0.1 MPa条件下，稳定的过滤压力下，膜表面速度与渗透率的关系如图3所示。

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