摘要: |
船舶压载水的问题由来已久,属于世界性难题。国际海事组织(IMO)已强令各国必须在2009年以前配备船舶压载水的处理设备,解决压载水产生的生物污染问题。已有的物理、化学、生物处理方法都不能满足IMO所制定的标准。
膜分离技术具有低能耗、操作方便、占地面积小、过程简单(易放大与自控)、对环境无污染、便于与其它技术集成等优点,具有很大的应用潜力,因此膜法技术被提到压载水处理的议事日程上来。
本文以PPESK为膜材料,制备了中空纤维微滤膜,首次将膜过滤技术应用于压载水除菌及微生物的研究上,获得了非常理想的效果,具有广泛的应用前景和实用价值。
首先研制了适合压载水使用的微滤膜。确定铸膜液配方为PPESK16wt%,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)82.33wt%,一缩二乙二醇(DegOH)1.67wt%。该配方下的中空纤维膜水通量达到了603.0L·m<'-2>·h<'-1>,截留率为91.6%,性能优异。
其次对PPESK中空纤维微滤膜在压载水中的污染和清洗情况进行了研究。结果表明膜法的除菌率达到了100%;确定了操作压力为0.1MPa,发现了在截留过程中通量逐渐变小并且最后趋于稳定;还确定了反洗条件:操作压力为0.03 MPa,反洗时间为20min;用NaClO浓度为8000ppm的渗透海水作为反洗液清洗效果最理想,膜组件的通量恢复率高达99.61%。
最后严格按照船舶实用状况的要求,设计了工业组件的应用装置。实验测得海水的渗透通量可达391.4L·m<'-2>·h<'-1>;实际考察了操作工艺条件;经过长时间运行后,确定膜仍具有良好的截留性能,达到IMO所要求的标准。另外,为了进一步证明微滤膜的除菌效果和稳定性,把工业组件应用于去离子水的生产,结果表明,去离子水的电导率小于7μs·cm<'-1>且性能稳定。 |