本文選題：超濾 + 納濾�。� 參考：《中國科學院研究生院(過程工程研究所)》2015年博士論文

【摘要】：隨著世界范圍內(nèi)的水污染以及淡水資源匱乏等問題日益嚴重,工業(yè)廢水的回用已經(jīng)成為控制水污染以及補充淡水資源的重要手段。膜技術(shù)由于其優(yōu)越的性能在工業(yè)廢水處理方面應(yīng)用廣泛,但相對較高的投資和使用成本以及膜濃縮液的處理是目前亟待解決的關(guān)鍵問題。廢水資源化利用為降低廢水處理成本,解決膜濃縮液排放問題提供了新的途徑。然而,關(guān)于膜技術(shù)應(yīng)用于實際工業(yè)廢水處理過程并實現(xiàn)廢水資源化綜合利用的報道較少。本文以低濃度全氟辛酸表面活性劑廢水和大豆浸豆廢水兩種工業(yè)廢水為研究對象,采用膜集成技術(shù)實現(xiàn)廢水資源化利用,深入研究膜過程參數(shù)對廢水處理效果的影響規(guī)律。開展了膜法廢水處理中試實驗研究,并對全氟辛酸表面活性劑膜回收系統(tǒng)進行設(shè)計和優(yōu)化,最終實現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。本文首先以全氟辛酸模擬液為研究對象,評測了兩種商品化納濾膜對全氟辛酸的截留效果,采用NF90納濾膜重點研究了全氟辛酸濃度、攪拌速度、pH值、溫度、膜通量對膜分離性能的影響。通過優(yōu)化納濾膜操作條件,可實現(xiàn)模擬廢水中全氟辛酸的高倍濃縮,為工業(yè)實際廢水中全氟辛酸的回收提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。采用靜態(tài)吸附實驗研究了全氟辛酸在膜表面的吸附行為,通過測定吸附前后接觸角數(shù)據(jù)分析全氟辛酸在膜表面的吸附機理。采用濃差極化模型預(yù)測過濾過程中全氟辛酸的膜面濃度,分析濃差極化對膜表面全氟辛酸膠束形成的影響機理,并采用滲透壓模型解析跨膜阻力的主要組成。將膜集成技術(shù)應(yīng)用于處理含氟聚合物合成過程中產(chǎn)生的低濃度全氟辛酸廢水,采用中試膜設(shè)備驗證了從廢水中回收全氟辛酸的可行性,并對膜透過液重復(fù)利用工藝進行了研究。對工業(yè)化全氟辛酸的膜集成回收裝置進行設(shè)計并實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),評估了其經(jīng)濟及環(huán)保價值。以大豆加工過程中產(chǎn)生的浸豆廢水為研究對象,采用超濾-反滲透集成技術(shù)對其廢水資源化綜合利用進行了考察,對膜處理工藝進行了優(yōu)化,分析了反滲透透過液中的主要成分及其對大豆浸泡過程的影響,考查了水回用次數(shù)對其浸豆效果的影響,完成了浸豆廢水處理現(xiàn)場中試實驗。
[Abstract]:With the worldwide water pollution and the shortage of freshwater resources, the reuse of industrial wastewater has become an important means to control water pollution and replenish fresh water resources. Membrane technology is widely used in industrial wastewater treatment due to its superior performance, but the relatively high investment and use cost and membrane concentrate treatment are the key problems to be solved. The reuse of wastewater provides a new way to reduce the cost of wastewater treatment and solve the problem of membrane concentrate discharge. However, there are few reports about the application of membrane technology in the industrial wastewater treatment process and the comprehensive utilization of wastewater resources. In this paper, the low concentration of perfluorooctanoic acid surfactant wastewater and soybean soya soya soya wastewater were used as the research objects. The membrane integration technology was used to realize the reuse of wastewater, and the effect of membrane process parameters on the wastewater treatment efficiency was studied in depth. The pilot-scale experiment of membrane wastewater treatment was carried out, and the membrane recovery system of perfluorooctanoic acid surfactant was designed and optimized. Finally, the industrial application was realized. In this paper, the retention effect of two commercial nanofiltration membranes on perfluorooctanoic acid was evaluated. The concentration of perfluorooctanoic acid, stirring speed, pH value and temperature were studied by NF90 nanofiltration membrane. Effect of membrane flux on membrane separation performance. By optimizing the operating conditions of nanofiltration membrane, the high concentration of perfluorooctanoic acid in simulated wastewater can be realized, which provides basic data for the recovery of perfluorooctanoic acid from industrial wastewater. The adsorption behavior of perfluorooctanoic acid on the membrane surface was studied by static adsorption experiment. The adsorption mechanism of perfluorooctanoic acid on the membrane surface was analyzed by measuring the contact angle data before and after adsorption. The concentration polarization model was used to predict the surface concentration of perfluorooctanoic acid in the filtration process. The influence mechanism of concentration polarization on the formation of perfluorooctanoic acid micelles on the membrane surface was analyzed, and the main components of the transmembrane resistance were analyzed by osmotic pressure model. The membrane integration technology was applied to the treatment of low concentration perfluorooctanoic acid wastewater produced during the synthesis of fluorinated polymers. The feasibility of recovering perfluorooctanoic acid from the wastewater was verified by a pilot scale membrane equipment, and the reuse process of membrane permeation liquid was studied. The membrane integrated recovery device of industrial perfluorooctanoic acid was designed and industrialized production was realized, and its economic and environmental protection value was evaluated. The comprehensive utilization of soya bean wastewater from soybean processing process was investigated by ultrafiltration and reverse osmosis (RO) technology, and the membrane treatment process was optimized. The main components of reverse osmosis permeation liquid and its influence on soaking process of soybean were analyzed. The effect of water reuse times on soaking effect of soybean was investigated, and the field pilot experiment of soaking soybean wastewater treatment was completed.
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(過程工程研究所)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ028.8;X703

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