管状膜在Metaldyne处理油性废水

具有挑战性的油和乙二醇混合物

对于压铸厂来说，找到最有效、可靠和经济的方法来分离和浓缩模具润滑剂并非易事，俄亥俄州特温斯堡的Metaldyne铝压铸厂的情况也不例外。十多年来，废水处理经理比尔·克利里(Bill Cleary)与22家不同的废水处理供应商以及来自学术界和美国能源部的专家合作，为他的工厂寻找最佳解决方案。

Twinsburg计划是铝阀体铸件生产的世界领导者。为了促进这一过程，Meterdyne开发了一种世界级压铸工艺，采用专门配制的模具润滑剂，油和水乳液，有助于控制模具的温度以及在部分喷射期间去除复杂铸件的去除过程。

每一个高度自动化过程的周期都是从大量的喷嘴开始，在模具的特定位置喷洒控制量的润滑剂。接下来，在1250华氏度下，熔化的铝被自动包入冷腔，并在高压下注入模具。

该工厂的排水系统收集从铸造过程产生的废物，包括模具润滑剂，以及从机器人机械中使用的液压流体中洗涤操作和乙二醇的洗涤剂。此外，一些工艺冷却水和冷却塔流畅的管道被送入废水处理系统中。总组合的废水流量为9,000至11,000 GPD，化学需氧量（COD）范围为20,000至40,000 mg / L.

堵塞了MBR和高处理费用

Bill Cleary解释说:“模具润滑油中的油和液压油中的乙二醇结合在一起，产生了极其困难的废水处理挑战。”“由于熔融金属的高温，我们不能使用易燃的液压油。相反，我们使用的是乙二醇，为了满足COD排放限制，必须将其去除。”

该工厂最初的物化废水处理系统表现不佳，因为很难保持一致的配方。这种情况由于不受控制和不可预测的流量和废水流的困难组成而进一步复杂化。

1995年，该工厂安装了生物反应器系统以消耗乙二醇。膜生物反应器（MBR）系统用来自生物反应器外部的管状膜布置，从而将水与活性污泥分离。通过反渗透（RO）系统在排出城市废水系统之前，通过反渗透（RO）系统抛光来自MBR的流出物[图1]。

不幸的是，MBR中的管状膜难以处理油脂，导致在短短三周内堵塞毛孔。一种像泡沫奶昔一样粘稠的浮渣，形成在生物反应器罐的顶部，经常溢出到地板上。占废水80%的模具润滑油似乎是问题的根源。

克利里说:“来自生物水箱的不受控制的浪费造成了混乱，把所有的废物拖走变得极其昂贵。”“我们每年运送超过120辆卡车的生物反应器废料，每年花费近25万美元。我们知道，我们需要找到一种有效的方法，对MBR的给水进行预过滤，以去除对MBR系统造成严重破坏的油和其他部件。”

FEG™管状膜

Cleary和他的团队与近24家供应商合作，利用多种不同类型的膜，测试各种预处理解决方案。例如，来自美国能源部的一笔拨款资助了一个纺纱膜系统的测试。该系统工作有效，但它不是商业可用的，高电力成本使该系统不经济。

克利里说:“几年前，我们听说科赫膜系统开发了一种新的管状膜，它可以处理极其困难的含油废水，事实证明它是有效的。”“最后，我们有了一个能够去除生物反应器上游固体的系统。”

2006年，Twinsburg植物安装了来自Koch Membrane Systems Inc.（KMS）的Konsolidator™150工业废水系统，威尔明顿大众。预先设计的预包装系统包含150 Feg™Plus管状UF膜。

KMS管状膜具有明渠配置，能够处理极高的悬浮固体负荷。它们非常适合应用于重型工业废水，包括含油废水，并可以用海绵球机械清洗。FEG PLUS膜的额定分子量为120,000道尔顿截止(MWCO)，大致相当于膜的孔径为0.02微米[图2]。

一个有效的过程

这种新的“一级超滤系统”去除固体并浓缩废物25倍，相当于减少96%的水含量。佳利公司正在研究回收这些油浓缩物的方法。

除去固体使得生物反应器的过程能够平稳地工作。生物反应器废物的非现场处理已经减少了十倍，平均每月10架卡车（242,000美元/年），每月只有一个半卡车（以32,000美元/年）[图3]。

在安装第1阶段UF系统之前，MBR渗透物含有鳕鱼水平的宽变化，范围为1,500至12,000mg / 1。利用阶段1 UF系统，MBR系统现在产生渗透物，鳕鱼仅为30至300 mg / L.MBR渗透物现在远低于市政废水系统（COD <500 mg / L）的排放标准，即使没有用RO抛光。结果，将RO系统关闭并从MBR中渗透到下水道。

Cleary计算废物废弃物的年度成本从332,000美元减少到104,000美元，减少69％，储蓄每年228,000美元。

克利里说:“我们已经能够降低成本，同时仍然保持一个可靠的、可管理的流程。”“我们在生物系统中度过了5个月，没有浪费，也没有任何不良影响。在第一阶段UF系统中，我们终于有了一个有效的过程。”

FEG和KONSOLIDATOR是科赫薄膜系统公司的商标。