【摘要】：煤氣化廢水中含有大量的酚類、油類等有機污染物,嚴重危害著人類的健康以及生存環(huán)境。目前,工業(yè)上主要利用萃取、氣浮等技術對于煤氣化廢水進行脫酚和除油處理,而傳統(tǒng)的除油技術無法有效去除乳化油和溶解油,在后續(xù)的蒸氨處理過程中,這些油類物質(zhì)會吸附于管路中,造成堵塞,影響后續(xù)的處理過程。與之相比,滲透汽化技術利用膜材料對于有機物強的親和性能可以實現(xiàn)酚和油的同步去除,尤其是對于乳化油和溶解油有良好的去除效果。因此,可以利用滲透汽化技術來實現(xiàn)對于煤氣化廢水中酚和油的同步去除。本論文以聚合物A制備了均質(zhì)膜A,以B膜為支撐層制備了復合膜A/B,采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)對于膜材料進行了表征,之后,對于煤氣化廢水同步去除酚與油進行了研究,重點考察了操作溫度、料液濃度、料液循環(huán)流量以及膜厚度對于滲透汽化性能的影響,并且,利用實驗基礎數(shù)據(jù)對于煤氣化廢水處理的工藝流程進行了模擬與成本核算,具體研究內(nèi)容如下:1.當以均質(zhì)膜A為滲透汽化分離膜時,考察了操作溫度(30~50℃),原料液濃度(酚0.03~0.54 wt%、油0.0067~0.12 wt%),循環(huán)流量(10~80 L/h)以及膜厚度(40~120μm)對于滲透汽化性能的影響,結果發(fā)現(xiàn):當溫度為50℃,循環(huán)流量為80 L/h,膜厚度為40μm時,對于煤氣化廢水的處理效果最佳,酚和油的滲透通量最大分別為20.16 g/(m~2·h),10.57 g/(m~2·h),分離因子為14.10,32.25。2.當以復合膜A/B為滲透汽化分離膜時,考察了操作溫度(30~80℃),原料液濃度(酚0.03~0.54 wt%、油0.0067~0.12 wt%),循環(huán)流量(10~80 L/h)以及活性層膜厚度(20~100μm)對于滲透汽化性能的影響,結果發(fā)現(xiàn):當溫度為80℃,循環(huán)流量為80 L/h,活性層膜厚度為20μm時,對于煤氣化廢水的處理效果最佳,酚和油的滲透通量最大分別為124.15 g/(m~2·h),57.58g/(m~2·h),分離因子為20.03,39.67。在此條件下,處理1 t煤氣化廢水(酚0.54 wt%,油0.12 wt%),膜面積為100 m~2,廢水達到排放標準所需時間為1.62 h,所產(chǎn)生的廢液量為170.06 kg。3.通過實驗發(fā)現(xiàn):當以均質(zhì)膜A與復合膜A/B進行滲透汽化實驗時,滲透通量均隨料液濃度的增大而增大,分離因子均隨料液濃度的增大而減小;滲透通量與分離因子均隨操作溫度的升高而增大;滲透通量與分離因子均隨料液循環(huán)流量的增大而增大;滲透通量均隨膜厚度的增大而減小,分離因子均隨膜厚度的增大而增大。4.根據(jù)上述實驗結果,設計了滲透汽化技術處理煤氣化廢水的工藝流程,并且據(jù)此計算了處理廢水(噸/小時)的成本,其值為2.2元,低于目前工業(yè)上利用萃取技術處理廢水的成本(15.1元)。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ028.8;X784

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