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      寧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取得進展
      作者:,日期:2018-10-18

        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)常用化學試劑:成本高,且形成固體微廢二次污染;(2)膜過濾:成本更高、效率低,不適應大規模處理,膜非常容易堵塞;(3)旋流:占地面積大,處理不了乳化油;(4)離心:處理不了乳化油,且不適應大規模處理;(5)氣浮:速度慢、成本高。

        因此,實現高速、環保、高效、物理破乳、破乳后油可回收,是含油廢水處理發展的重要方向,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。中國科學院寧波材料技術與工程研究所海洋環境材料團隊發展了系列仿生自適應吸附材料,遇到不同大小的油滴可改變自身狀態而實現有效捕捉,且可破壞乳化劑的穩定性;通過多種功能性材料的協同作用,在不加化學藥劑的情況下可實現含油廢水的破乳,將廢水中的含油量降到20ppm以下;針對材料的特性,設計了可最大限度發揮材料性能的裝備。目前市場上同類產品相對較少,超濾或反滲透等技術類似,但其成本高、效率極低、膜容易堵塞、清洗困難,不適合量大、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法,環保高效,成本低,破乳后油可回收。目前研制的材料已量產,相關設備已在多家企業試運行,性能穩定,已有多項授權專利(201310703409.5、201510036234.6、201410778473.4、201720857242.1)。

        未來,研究團隊將在以下幾個方面進一步開展研究工作:(1)針對不同工況條件發展不同型號設備;(2)針對不同水質,積累數據,形成解決方案的技術參考數據庫與標準;(3)進一步提高設備性能,在提高水處理速度、水處理效果的基礎上,進一步降低處理成本、設備占地面積;(4)實現設備的智能化、無人化及在線修復功能。

      圖1 煤化工水處理改造工程

      圖2 處理前和處理后水樣對比

      圖3 一次過濾(左)、 二次過濾(中)和礦泉水對比

        (表面事業部 王剛 沈路力 朱麗靜 曾志翔)

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