CN103920474B - 一种含油废水脱油改性陶瓷复合聚结材料 - Google Patents
一种含油废水脱油改性陶瓷复合聚结材料 Download PDFInfo
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Abstract
一种含油废水脱油改性陶瓷复合聚结材料，原料按重量组份配制：活性氧化铝材料r－Al2O3：20－70，高岭土：8－20，长石：5，拟薄水铝石：10－20，木炭：5－30，氧化聚丙烯或聚乙烯有机高分子材料：0.1－40；通过配方、球磨粉碎、捏合、真空练泥、挤压成型、烘干、烧结工艺得到氧化铝基微孔材料，烧结温度控制在480℃－1500℃，将坯体烧结10－24小时，再覆载氧化有机高分子材料；氧化聚丙烯、氧化聚乙烯，覆载在氧化铝基微孔材料上，其覆载温度控制在100℃－680℃，得到氧化有机高分子材料覆载氧化铝基微孔材料形成的复合改性陶瓷聚结材料，它具有吸附性强，使用寿命长，能耐酸碱，脱油效果好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及到煤焦化工行业、石油炼制行业、冶炼行业、火力发电厂、船泊行业含油废水脱油处理工艺。旨在提供一种脱油效率高，使用寿命长，能脱除含油废水中微米级油滴的高效脱油滤芯的材料，具体是指一种含油废水脱油改性陶瓷复合聚结材料。
背景技术
现有废水脱油的技术根据原理分为重力除油、气浮除油、吸附除油化学反应除油、超滤过滤除油，其中吸附除油是现有技术中常用的一种技术，可以达到除油率大于90%的效果。
现有技术用于废水脱油的吸附材料一般有：活性炭、焦炭、有机高分子纤维（如聚丙烯中空纤维）陶粒、石英砂、膨润土、聚丙烯尼龙塑料波纹板、改性不锈钢丝网、微孔陶瓷、分子筛。
其中吸附性材料：活性炭、焦炭、有机高分子中空纤维、陶粒、石英砂、膨润土、分子筛为一次性使用吸附材料，当吸油饱和后，就失去了吸油功能。用这类材料组装的过滤除油设备有如下缺点：一是所需场地大，基础性投资大；二是除油效率不高，每单位体积的吸附材料最大吸油不会超过0.5立方，而且不能再生使用。虽然每吨吸附材料价格便宜，实际使用中则更换频繁连续使用，实际来算吸附滤料的使用费用很高，造成污水处理的运行成本高，给用户带来很大的负担；三是脱除的油不能回收，一般是将吸油饱和后的吸附材料用于燃烧或直接抛弃，产生严重的二次污染造成油品的巨大浪费；四是由于吸附性材料更换频繁，更换工况很脏，使用单位员工一般不愿意及时更换。
聚丙烯波纹板，聚丙烯蜂窝斜管，聚丙烯中空纤维管等有机高分子吸附脱油材料，是利用了有机物改性材料吸油不粘油的原理，将含油废水中的小油滴聚结成大的油滴，再利用油比水轻在水中会上浮的原理，将油和水分开，达到脱除含油废水中轻油的目的。有机高分子材料制成的脱油材料对含油废水中轻油（汽、柴油）和游离性的油有很好的脱除效果，但是对含油废水中的水包油、水泡水的乳化油，特别是对油滴颗粒小于25微米以下的乳化油滴没有明显的脱除效果。而且塑料或有机物高分子材质的聚结脱油材料不耐酸碱，尤其是在碱性废物水中使用很容易老化，失去脱油功能，现有的技术中有机高分子聚结脱油材料在煤化工行业使用寿命一般只有1年左右。
现在工业化实际情况是：煤焦化工、石油炼油行业、火力发电厂都存在大量的含油废水，而这些含油废水中又同时含有大量的氨氮或硫化物、重金属、沥青及其他胶质物，这些工业废水要么显强碱性，要么显强酸性，致使有机聚结材料容易老化。一般工业废水初始温度又都比较高，而聚丙烯材料使用温度要求小于100℃，也就是说有机高分子材料要么不耐高温使用范围受到限制，要么容易老化用户使用不经济使用范围受到限制。中国也是一个能源消费大国，为了解决能源的提供和能源的安全问题，中国必须大力发展煤制气、煤制油、火力发电产业，而中国的煤田大部分在中国严重缺水的西北地区，而煤焦化工、火力发电行业需要消耗大量的水产生的含油废水治理是重中之重，关键是首先要解决废水脱油的问题，煤焦化工、石油炼油、火力发电行业废水脱油的新材料。
发明内容
本发明是根据现实废水脱油需要一种吸附性强，使用寿命长，能耐酸碱，脱油效果好的脱油滤芯的要求，公开了一种改性陶瓷复合材料，主要涉及一种含油废水脱油改性陶瓷复合聚结材料。
本发明提供的一种含油废水脱油改性陶瓷复合聚结材料，其原料的组配按重量组份进行配制，其特征在于它的重量组份是：活性氧化铝材料r—Al2O3：20－70，含Al2O3大于37%的高岭土：8－20，长石：5，拟薄水铝石：10－20，木炭：5－30，氧化聚丙烯或聚乙烯有机高分子材料：0.1－40；通过配方、球磨粉碎、捏合、真空练泥、挤压成型、烘干、烧结工艺得到氧化铝基微孔材料，烧结温度控制在480℃—1500℃，将坯体烧结10—24小时，再覆载氧化有机高分子材料；氧化聚丙烯、氧化聚乙烯，覆载在氧化铝基微孔材料上，其覆载温度控制在100℃—680℃，得到氧化有机高分子材料覆载氧化铝基微孔材料形成的改性陶瓷复合聚结材料。
本发明是根据现有技术中的公知技术：所有固体都具有吸附性功能，尤其是分子筛等形式的微孔材料，具有大比表面积，大孔容的物理性能，具有超强的选择性吸附功能，其中活性氧化铝材料制成的微孔材料对有机物类油品具有强烈的吸附性功能；有机高分子材料通过脱氢、加氧后、表面带有电荷，对废水中有机物具有强烈的吸附功能。
根据以上这一基本原理，本发明先用活性氧化铝为主体材料通过配方、球磨粉碎、捏合、真空练泥、挤压成型、烘干、烧结得到高比表面积，大孔容的大孔氧化铝微孔材料，（通过采用陶瓷催化剂生产工艺，烧结温度控制在480℃—1500℃，将坯体烧结10—24小时获得的氧化铝基微孔材料）再覆载氧化有机高分子材料（如氧化聚丙烯、氧化聚乙烯，覆载温度控制在100℃——680℃），得到氧化有机高分子材料覆载氧化铝基微孔材料形成的改性陶瓷复合聚结材料。
通过以上生产工艺获得本发明提供的这一新型改性陶瓷复合聚结材料具有以下几个优越的材料特性：
1、氧化铝微孔材料的烧结温度大于480℃，得到的改性陶瓷复合聚结材料耐酸碱腐蚀，在废水中不会解体，使用寿命5年以上；
2、在氧化铝微孔材料上覆载氧化有机高分子材料，首先利用了氧化铝基微孔陶瓷和有机物都对油品有强烈的吸附作用这一基本原理，创造性的利用了微孔介孔材料有选择性吸附功能这一催化剂行业的公知技术与氧化改性有机高分子具有电荷极性能捕聚有机物的功能这一涂料行业的公知技术，得到一种具有超强捕聚脱油功能的改性陶瓷复合聚结材料；
3、由于本发明提供的改性陶瓷复合聚结材料具有有机物和无机物两重属性的强大吸油功能，能很好地解决煤炭热解制煤气、煤炭热解制油、油页岩干馏制油等行业工业含油废水处理的难题，为煤焦化工环保事业能做出巨大的贡献，以本发明提供的改性陶瓷复合聚结材料为核心的TKFY系列油水分离设备在何南利源化工科技有限公司30万吨/年煤焦油加氢项目的反应水和洗涤用水组成的废水脱油工段使用，效果十分明显。
具体实施例
河南利源化工科技有限公司30万吨/年煤焦油加氢项目的含油废水，其废水中含油达到了10000mg/L，如果这么高的含油废水直接进入该公司原来污水处理的生化系统，将会使原来污水处理的生化系统的活性污泥中的细菌全部死亡，导致该公司的污水处理设施遭受破坏停用。我们在河南利源化工科技有限公司30万吨/年煤焦油加氢项目上试用了一套TKFY废水脱油系统，其中核心材料就是本发明提供的改性陶瓷复合聚结材料，是用含Al2O3大于75%的活性氧化铝微材料为载体重量组份为70、聚丙稀乳液30、将聚丙烯乳液覆载在载体上、制作成φ57mm、长1000mm的聚结滤芯，用材质为304L的不锈钢为壳体，组装成聚结油水分离器。根据聚结滤芯能聚捕含油废水中微小油滴，聚合成大的油滴在水中上浮，再将水和油分开。TKFY废水脱油设备可以将含油量达到10000mg/L的废水脱油至含油量≤10mg/L，而且将废水中的油回收率提高到90%，使用效果非常明显，经济效益每年仅油回收一项就创造人民币二百八十余万以上。
Claims (1)
1.一种含油废水脱油改性陶瓷复合聚结材料，其原料的组配按重量组份进行配制，其特征在于它的重量组份是：活性氧化铝材料r—Al2O3：20－70，含Al2O3大于37%的高岭土：8－20，长石：5，拟薄水铝石：10－20，木炭：5－30，氧化有机高分子材料：0.1－40；其制造工艺为：通过配方、球磨粉碎、捏合、真空练泥、挤压成型、烘干、烧结工艺得到氧化铝基微孔材料，烧结温度控制在480℃—1500℃，将坯体烧结10—24小时，再将氧化有机高分子材料覆载在氧化铝基微孔材料上，其覆载温度控制在100℃—680℃，得到氧化有机高分子材料覆载氧化铝基微孔材料形成的改性陶瓷复合聚结材料，所述氧化有机高分子材料为氧化聚丙烯或氧化聚乙烯。
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