【摘要】：印制電路板(PCB)廢水含有高濃度的重金屬離子和較低濃度的COD、NH4+-N。采用加載絮凝-超濾-反滲透工藝處理PCB廢水,使其可以達標排放。進行小試預處理工藝優(yōu)化并應用于中試系統(tǒng)研究。為延長膜系統(tǒng)使用周期,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,研究了膜污染及其控制方法。首先,進行了加載絮凝預處理中試優(yōu)化研究,獲得最佳的工藝參數為:沉淀 pH1=10.5、混凝 pH2=9.5、PAC=10mg/L、PAM=1.0mg/L、回流污泥量占處理水量的47%;三級攪拌速度分別為250r/min、150 r/min、50r/min;三級攪拌時間分別為6min、8min、4min;其對應的速度梯度G分別為144.0、72.4、16.5 s-1,GT值分別為51840、36192、3960。中試預處理出水水質平穩(wěn)。污泥回流與不進行污泥回流時相比,濁度減小了 9.8NTU,Cu2+濃度降低了 0.72mg/L,Ni2+濃度降低了約0.53 mg/L。出水中95%的顆粒平均粒徑為2.09 μm,即95%的顆�？杀怀瑸V膜過濾掉。其次,預處理出水進入到超濾-反滲透系統(tǒng)中,對比分析了兩種超濾膜(平板陶瓷膜和中空纖維膜)的運行狀況和出水水質以及反滲透膜串聯與并聯模式下的脫鹽率。經平板陶瓷膜處理后,出水Cu2+、Ni2+濃度分別為0.034、0.029mg/L,去除率分別為87.2%、86.9%;中空纖維膜出水中Cu2+、Ni2+濃度分別為0.025、0.022 mg/L,去除率分別為90.7%、90.1%;對COD、NH4+-N的去除效果相差不大,出水濃度分別為46、7.55 mg/L。二者出水都達標,中空纖維膜對污染物質去除效果較好。反滲透膜串、并聯回收率分別為64%、80%的情況下,串聯模式的脫鹽率為97.6%,而并聯模式的脫鹽率為97.06%,串聯模式脫鹽效果優(yōu)于并聯模式,但是串聯膜濾水量較大,穩(wěn)定性比并聯模式差。優(yōu)化后的PCB廢水處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定。最后,為了膜系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,進行了膜的掃描電鏡和能譜分析。結果發(fā)現:有機物造成了平板陶瓷膜的不可逆污染,無機物造成了中.空纖維膜的不可逆污染。對膜的化學清洗方式研究發(fā)現,平板陶瓷膜和中空纖維膜的最優(yōu)化學清洗方式都為:先堿洗(NaOH+NaClO,0.20%(W/V)),后酸洗(HCl+EDTA,0.25%(W/V)),跨膜壓差恢復率分別為97%、98%。經過五次化學清洗,平板陶瓷膜的TMP恢復率由96.6%變成了 73.8%,運行時間由108 h縮短為76.8 h,在此過程中總的運行時間為571 h;中空纖維膜的TMP恢復率由97.7%變成了81%,運行時間由122 h縮短為86 h,總的運行時間為609 h。由膜污染模型分析發(fā)現:中間堵塞模型和濾餅層堵塞模型都適用于平板陶瓷膜,而只有中間堵塞模型適用于中空纖維膜,但是平板膜運行初期濾餅層尚未形成,模型擬合結果并不完全符合實際情況。由串聯阻力模型可知,平板陶瓷膜膜孔堵塞和吸附阻力最大,占總阻力的60.28%,其次是濾餅層阻力,約占20.67%。
【圖文】：

為了使超濾膜得到優(yōu)化，應盡量使膜表面的孔隙率高，孔徑分布窄。這些方逡逑程描述的膜通量與溶質的性質無關。邐？逡逑２．堵塞模型逡逑隨著污染的產生，膜分離過程歸為標準濾過、完全堵塞濾過、中間堵塞濾過、逡逑附著層濾過［６４］。恒壓模式下的數學模型如式（１－４）所示，恒流模式下的數學模逡逑型［６４１如式（１－５）所示。逡逑Ｋ）”邐式（卜４）．逡逑＾邋＝邐邐式（１－５）逡逑圖１．１為堵塞模型示意圖。當ｎ＝０時，為濾餅堵塞過濾；當ｎ＝ｌ時，為中間逡逑堵塞過濾；當ｎ＝２時，為完全堵塞過濾；當ｎ＝１．５時，為標準堵塞過濾。逡逑

圖１－２膜的各種傳質阻力示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｍｅｍｂｒａｎｅ邋ｍａｓｓ邋ｔｒａｎｓｆｅｒ邋ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑治逡逑會產生膜通量或跨膜壓差的變化，即膜被不同的不同，采取相應的措施。然而，膜的污染現種方法解決各種膜污染問題。只能通過料液的選取辦法減輕膜的污染程度［５２＿５８］。常用的膜處理逡逑原料液中投加某些物質，改變原料液的性質或、加配合劑、活性炭吸附、調節(jié)ｐＨ等處理ｔ％，９逡逑
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X781.1

【參考文獻】

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