科研進(jìn)展

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甯波材料所在仿生物理破乳材料及其在含油廢水處理中的應用研究方面(miàn)取得進(jìn)展

作者:本站  /  2018-10-19

      含油廢水的油水分離是水處理的關鍵步驟。浮油、分散油通常可以用物理方法處理,而乳化油、溶解油則很難處理。含油廢水破乳處理行業常用技術及存在問題如下:(1)常用化學(xué)試劑:成(chéng)本高,且形成(chéng)固體微廢二次污染;(2)膜過(guò)濾:成(chéng)本更高、效率低,不适應大規模處理,膜非常容易堵塞;(3)旋流:占地面(miàn)積大,處理不了乳化油;(4)離心:處理不了乳化油,且不适應大規模處理;(5)氣浮:速度慢、成(chéng)本高。

  因此,實現高速、環保、高效、物理破乳、破乳後(hòu)油可回收,是含油廢水處理發(fā)展的重要方向(xiàng),應用市場包括煉化水處理、煤化工水處理、油田回注水處理、機加工廢水處理、餐飲廢水處理等行業。中國(guó)科學(xué)院甯波材料技術與工程研究所海洋環境材料團隊發(fā)展了系列仿生自适應吸附材料,遇到不同大小的油滴可改變自身狀态而實現有效捕捉,且可破壞乳化劑的穩定性;通過(guò)多種(zhǒng)功能(néng)性材料的協同作用,在不加化學(xué)藥劑的情況下可實現含油廢水的破乳,將(jiāng)廢水中的含油量降到20ppm以下;針對(duì)材料的特性,設計了可最大限度發(fā)揮材料性能(néng)的裝備。目前市場上同類産品相對(duì)較少,超濾或反滲透等技術類似,但其成(chéng)本高、效率極低、膜容易堵塞、清洗困難,不适合量大、快速的污水處理。

  本技術主要優勢體現在以物理法替代化學(xué)法,環保高效,成(chéng)本低,破乳後(hòu)油可回收。目前研制的材料已量産,相關設備已在多家企業試運行,性能(néng)穩定,已有多項授權專利(201310703409.5、201510036234.6、201410778473.4、201720857242.1)。

  未來,研究團隊將(jiāng)在以下幾個方面(miàn)進(jìn)一步開(kāi)展研究工作:(1)針對(duì)不同工況條件發(fā)展不同型号設備;(2)針對(duì)不同水質,積累數據,形成(chéng)解決方案的技術參考數據庫與标準;(3)進(jìn)一步提高設備性能(néng),在提高水處理速度、水處理效果的基礎上,進(jìn)一步降低處理成(chéng)本、設備占地面(miàn)積;(4)實現設備的智能(néng)化、無人化及在線修複功能(néng)。

圖1 煤化工水處理改造工程

圖2 處理前和處理後(hòu)水樣(yàng)對(duì)比

圖3 一次過(guò)濾(左)、 二次過(guò)濾(中)和礦泉水對(duì)比

  (表面(miàn)事(shì)業部 王剛 沈路力 朱麗靜 曾志翔)