一种增强膜抗污染性能的含油废水分离方法

本发明涉及含油废水处理，尤其涉及一种增强膜抗污染性能的含油废水分离方法。

背景技术：

1、随着社会的发展和工业化进程的加快，工业和生活中产生的含油废水所造成的水污染问题日益严重，威胁着全球生态环境和人类健康。传统的重力沉降、离心、凝聚、电化学、撇渣、浮选、盐渍化和生物降解等油水污染处理技术，虽然能有效的解决油水污染等问题，但是这些技术存在分离效率低、成本高和造成二次污染等缺点，因此，迫切需要寻找绿色高效的分离方法来满足实际需求。

2、在自然界中，许多生物表现出优异的表面润湿性，如荷叶，鱼鳞等。受这些自然表面的启发，具有特殊润湿性的界面材料受到广泛关注。由于仿生润湿材料的特殊润湿性表面对水和油具有选择性，在油水分离领域备受瞩目。其中具有特殊润湿性表面的膜(如超疏水/超亲油膜、超亲水/水下超疏油膜、janus膜等)由于节能、高效、可重复利用和安全性高等优点被应用于油水分离领域。

3、虽然膜技术在油水分离领域有众多的优点，但在分离过程中，仍然存在抗污染能力差，导致其分离性能下降的问题。目前，为了提高膜的防污性能已展开了大量的研究工作，如膜表面改性防污、气泡介导防污、水凝胶膜的使用以及智能型防污等。然而，在油水分离过程中，随着时间的推移，膜自身最终也会污染。因此，开发一种通用的抑制膜污染的油水分离方法，有利于提高膜的分离性能，延长分离膜的运行时间，对环境保护具有重要的意义。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种增强膜抗污染性能的含油废水分离方法。

2、本发明提出的一种增强膜抗污染性能的含油废水分离方法，使用包含油水分离膜的膜分离单元对含油废水进行分离，所述膜分离单元包括第一金属网、两端开口的中空的油水分离室、油水分离膜、第二金属网；所述油水分离室的一端开口与第一金属网连接，另一端开口与油水分离膜的一面连接，油水分离膜的另一面与第二金属网连接，所述第一金属网、第二金属网为平行设置，且分别与脉冲电源的两个电极连接，用于产生外加脉冲电场；所述第一金属网的孔径为60～100目，第二金属网的孔径为200～300目；

3、所述增强膜抗污染性能的含油废水分离方法包括下述步骤：打开脉冲电源，将含油废水经过第一金属网进入油水分离室，在外加脉冲电场的作用下，利用所述油水分离膜进行油水分离，然后经过第二金属网排出滤液。

4、优选地，所述膜分离单元中，第一金属网和第二金属网为上下平行设置。

5、优选地，所述膜分离单元中，第一金属网、第二金属网的材质为钛、铜或者不锈钢。

6、优选地，所述油水分离室的厚度为150～400μm。

7、优选地，使用所述包含油水分离膜的膜分离单元对含油废水进行分离的分离方式为死端过滤或者错流过滤。

8、在本发明中，第一金属网、第二金属网与脉冲电源的正负极的连接方式与含油废水中的油滴的带电情况有关，如果油滴带负电，第一金属网连接正极，第二金属网连接负极；如果油滴不带电或带正电，第一金属网连接负极，第二金属网连接正极。

9、本发明还公开了一种膜分离单元，包括第一金属网、两端开口的中空的油水分离室、油水分离膜、第二金属网；所述油水分离室的一端开口与第一金属网连接，另一端开口与油水分离膜的一面连接，油水分离膜的另一面与第二金属网连接，所述第一金属网、第二金属网为平行设置，且分别与脉冲电源的两个电极连接，用于产生外加脉冲电场；所述第一金属网的孔径为60～100目，第二金属网的孔径为200～300目。

10、优选地，所述膜分离单元中，第一金属网和第二金属网为上下平行设置。

11、优选地，所述油水分离室的厚度为150～400μm。

12、本发明对油水分离膜的类型不作限定，采用公知的油水分离膜即可。优选地，所述油水分离膜为janus油水分离膜。

13、在本发明中，分离过程可以由重力驱动，也可以由真空或其它类型的外部压力驱动。

14、本发明的有益效果如下：

15、本发明还提供了一种增强膜抗污染性能的含油废水分离方法以及膜分离单元，该方法将含油废水经过第一金属网进入油水分离室，在外加脉冲电场的作用下，利用油水分离膜进行油水分离，然后经过第二金属网排出滤液。利用脉冲电源在特定孔径的第一金属网和第二金属网间形成的不均匀脉冲电场，对油滴施加介电泳力与电泳作用，并借助电极电解水产生气泡的清洗作用，阻碍油水分离过程中油滴在分离膜表面的堆积、堵塞和粘附。该分离处理方法是将油水分离膜过滤与脉冲电场相耦合，具有良好的抑制膜污染能力，从而提高膜的分离性能，延长膜的使用寿命。

技术特征：

1.一种增强膜抗污染性能的含油废水分离方法，其特征在于，使用包含油水分离膜的膜分离单元对含油废水进行分离，所述膜分离单元包括第一金属网、两端开口的中空的油水分离室、油水分离膜、第二金属网；所述油水分离室的一端开口与第一金属网连接，另一端开口与油水分离膜的一面连接，油水分离膜的另一面与第二金属网连接，所述第一金属网、第二金属网为平行设置，且分别与脉冲电源的两个电极连接，用于产生外加脉冲电场；所述第一金属网的孔径为60～100目，第二金属网的孔径为200～300目；

2.根据权利要求1所述的增强膜抗污染性能的含油废水分离方法，其特征在于，所述膜分离单元中，第一金属网和第二金属网为上下平行设置。

3.根据权利要求1所述的增强膜抗污染性能的含油废水分离方法，其特征在于，所述膜分离单元中，第一金属网、第二金属网的材质为钛、铜或者不锈钢。

4.根据权利要求1所述的增强膜抗污染性能的含油废水分离方法，其特征在于，所述油水分离室的厚度为150～400μm。

5.根据权利要求1所述的增强膜抗污染性能的含油废水分离方法，其特征在于，使用所述包含油水分离膜的膜分离单元对含油废水进行分离的分离方式为死端过滤或者错流过滤。

6.一种膜分离单元，其特征在于，包括第一金属网、两端开口的中空的油水分离室、油水分离膜、第二金属网；所述油水分离室的一端开口与第一金属网连接，另一端开口与油水分离膜的一面连接，油水分离膜的另一面与第二金属网连接，所述第一金属网、第二金属网为平行设置，且分别与脉冲电源的两个电极连接，用于产生外加脉冲电场；所述第一金属网的孔径为60～100目，第二金属网的孔径为200～300目。

技术总结本发明使用包含油水分离膜的膜分离单元对含油废水进行分离，膜分离单元包括第一金属网、两端开口的中空的油水分离室、油水分离膜、第二金属网；油水分离室的一端开口与第一金属网连接，另一端开口与油水分离膜的一面连接，油水分离膜的另一面与第二金属网连接，第一金属网、第二金属网为平行设置，且分别与脉冲电源的两个电极连接，用于产生外加脉冲电场。该油水分离方法在采用油水分离膜以死端过滤或者错流过滤的方式进行油水分离的基础上，借助膜分离单元的介电泳、电泳和气泡介导共同作用，有效阻止油滴在分离过程中在分离膜上的堆积、堵塞和粘附，具有良好的抑制膜污染能力，从而提高含油废水的油水分离效果。技术研发人员：胡路阳,李发兵,王浩然,廖俊杰受保护的技术使用者：安徽理工大学技术研发日：技术公布日：2024/11/4