【摘 要】
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船舶灰水是船舶生活污水的重要组成部分,将占比多污染小的灰水进行单独处理能够节约船舶污水的处理成本。鉴于目前国内外均未对船舶灰水有明确的处理标准,本试验以船舶生活污水的排放标准为参考,采用强化混凝+金属有机骨架膜对船舶灰水进行处理,即通过使用具有高亲水性的金属有机骨架膜在协同稳定混凝方式处理船舶灰水的同时,通过过滤与吸附作用进一步处理船舶灰水。本试验通过比较改性前后金属有机骨架膜的性能,探究膜的最佳
【基金项目】
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工信部高科技船舶科研项目《新型船用生活污水处理装置研制》（17KJ-003）；
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船舶灰水是船舶生活污水的重要组成部分,将占比多污染小的灰水进行单独处理能够节约船舶污水的处理成本。鉴于目前国内外均未对船舶灰水有明确的处理标准,本试验以船舶生活污水的排放标准为参考,采用强化混凝+金属有机骨架膜对船舶灰水进行处理,即通过使用具有高亲水性的金属有机骨架膜在协同稳定混凝方式处理船舶灰水的同时,通过过滤与吸附作用进一步处理船舶灰水。本试验通过比较改性前后金属有机骨架膜的性能,探究膜的最佳制备参数;考察不同混凝因素对船舶灰水处理效果的影响,并对强化混凝+金属有机骨架膜处理船舶灰水进行过程分析。旨为船舶灰水的处理研究提供新思路及方法。使用聚丙烯酸（PAA）作为改性剂对金属有机骨架UiO-66-NH2进行亲水性改性并制备金属有机骨架膜,发现PAA的加入能够提高金属有机骨架膜的亲水性与抗污染能力,当UiO-66-NH2@PAA的载入量为1.0mL时,膜通量最高为19846.6L/（h·m2·bar）。在选择PAC作为混凝剂后,通过研究PAC投加量、PAM投加量、温度对混凝处理船舶灰水的影响规律,发现随着PAC与PAM投加量以及温度的增加,混凝效果逐渐提高,当PAC的投加量为40mg/L,PAM投加量为2.5mg/L,温度为25℃时,船舶灰水的处理效果最好。同时根据响应曲面法分析,获得强化混凝的运行参数,其中PAC投加量为41.9mg/L、PAM加量为2.6mg/L、温度为26.9℃。使用强化混凝+金属有机骨架膜的方式处理船舶灰水,混凝后经过未改性膜对COD、动植物油、阴离子表面活性剂的去除率分别为85.06%、90.09%、92.07%;经过改性膜后对COD、动植物油、LAS的去除率分别为85.22%、90.91%、94.08%,能够满足目前IMO.MEPC227（64）决议的排放标准。虽然亲水改性后的金属有机骨架膜对灰水处理效果没有明显提高,但通过考察膜通量及污染物形貌特征,表明亲水改性后的金属有机骨架膜具有高效防治膜污染的作用。同时通过吸附实验发现,金属有机骨架膜处理船舶灰水吸附过程符合Langmiur等温方程,并从其最大吸附量推测在处理污染物浓度较高时,主要发挥的是其过滤能效。
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