本文關鍵詞：含酚廢水酚分離回收用PP膜基支撐液膜表面改性研究

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【摘要】：支撐液膜萃取技術作為一種新興的分離回收酚類物質的技術,具有低能耗、萃取劑用量少、操作簡便等特點。但液膜流失嚴重和運行不穩(wěn)定等問題制約了其工業(yè)化應用。本論文進行了兩方面的研究,首先以聚丙烯(PP)中空纖維膜為支撐體,以濃度為0.1mol/L的氫氧化鈉溶液作為反萃取相,采用支撐液膜萃取技術對高濃度煤氣化含酚廢水中酚的分離回收過程進行研究。實驗通過研究不同稀釋劑如煤油、芝麻油、橄欖油對煤氣化含酚廢水萃取過程的影響,結果表明煤油作為稀釋劑,萃取效果最佳;研究了混合萃取劑如正辛醇和磷酸三丁酯(TBP)混合液、三烷基氧化膦(TRPO)和二(2-乙基己基)磷酸(P204)混合液及TBP與P204混合液對含酚廢水萃取效果的影響,結果表明P204和TRPO混合液作為萃取劑,萃取效果最優(yōu);探討了支撐液膜體系的傳質方式如兩相通道和流向的選擇及攪拌速率,反萃取相溫度等對支撐液膜體系的萃取效果的影響,結果表明當料液相走管程、反萃取相走殼程、攪拌速率為100rpm、反萃取相溫度為20℃時,液膜體系除酚效果最佳。此外,為了提高支撐液膜體系的穩(wěn)定性,采用氟硅烷聚合物和納米二氧化硅對聚丙烯中空纖維膜進行涂覆改性,確定的疏水改性條件為:涂覆液組分為0.03mol/LFAS-C8,二氧化硅質量濃度為0.15%,溶劑為正己烷,循環(huán)負壓涂覆1h;對改性后的聚丙烯膜通過SEM、EDS、傅里葉紅外表征、接觸角和機械強度測試進行表征,實驗發(fā)現(xiàn)改性后的膜絲表面更粗燥、機械強度有所增加;采用改性后的膜組件進行了中試實驗,并探討了支撐液膜體系在中試下的穩(wěn)定性。實驗結果表明處理后的廢水酚類物質含量控制在423.3mg/L左右,滿足后續(xù)生化處理的要求。
【關鍵詞】：支撐液膜 煤氣化 酚 膜改性 穩(wěn)定性
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-24
• 1.1 前言9
• 1.2 煤氣化廢水的來源與危害9-10
• 1.2.1 煤氣化廢水的來源9
• 1.2.2 煤氣化廢水的特點與危害9-10
• 1.3 煤氣化廢水的處理現(xiàn)狀10-17
• 1.3.1 預處理10-14
• 1.3.2 生化處理14-16
• 1.3.3 深度處理16-17
• 1.4 支撐液膜概述17-22
• 1.4.1 支撐液膜技術的分類和特點17-18
• 1.4.2 支撐液膜技術的應用18-19
• 1.4.3 支撐液膜不穩(wěn)定性研究19-22
• 1.5 課題來源與主要內容22-24
• 1.5.1 課題來源22
• 1.5.2 課題的研究目的與意義22
• 1.5.3 課題的主要研究內容22-24
• 第2章 實驗材料與方法24-33
• 2.1 實驗材料與儀器24-26
• 2.2 實驗中使用的膜材料26-28
• 2.2.1 小試實驗用的原始膜26-27
• 2.2.2 中試實驗用的原始膜27-28
• 2.3 實驗水質分析28-29
• 2.4 實驗步驟與分析方法29-33
• 2.4.1 實驗步驟29-31
• 2.4.2 分析方法31-33
• 第3章 支撐液膜萃取體系優(yōu)化研究33-49
• 3.1 引言33
• 3.2 液膜相的選擇對萃取效果的影響33-38
• 3.2.1 稀釋劑的選擇33-35
• 3.2.2 混合萃取劑對除酚率的影響35-38
• 3.3 傳質方式的選擇38-40
• 3.3.1 兩相流向的選擇39
• 3.3.2 兩相通道的選擇39-40
• 3.4 相比的選擇40-42
• 3.4.1 料液相中水油相比的選擇41
• 3.4.2 反萃取相中相比的選擇41-42
• 3.5 進水壓力的選擇42-43
• 3.6 攪拌速率的選擇43-44
• 3.7 反萃取相溫度的選擇44-45
• 3.8 支撐液膜體系穩(wěn)定性研究45-47
• 3.8.1 處理 15L廢水液膜體系平衡時間的確定45-46
• 3.8.2 處理 15L廢水液膜體系穩(wěn)定性分析46-47
• 3.9 本章小結47-49
• 第4章 液膜支撐體疏水改性及液膜穩(wěn)定性研究49-67
• 4.1 引言49-50
• 4.2 中空纖維改性膜表征50-55
• 4.2.1 SEM和EDS表征50-52
• 4.2.2 紅外表征52-53
• 4.2.3 接觸角測試53-54
• 4.2.4 機械強度測試54-55
• 4.3 聚丙烯膜改性條件的確定55-61
• 4.3.1 涂覆液中FAS-C8濃度的確定55-56
• 4.3.2 涂覆液中疏水SiO2用量的確定56-58
• 4.3.3 涂覆時間的確定58-59
• 4.3.4 改性后支撐液膜萃取體系的穩(wěn)定性分析59-61
• 4.4 支撐液膜在中試條件下穩(wěn)定性測試61-64
• 4.4.1 中試條件下支撐液膜體系平衡時間的確定61-62
• 4.4.2 中試條件下支撐液膜體系穩(wěn)定時間的確定62-63
• 4.4.3 長期運行實驗穩(wěn)定性分析63-64
• 4.5 效益分析64-65
• 4.5.1 經(jīng)濟效益分析64-65
• 4.5.2 社會與環(huán)境效益分析65
• 4.6 本章小結65-67
• 結論67-69
• 展望69-70
• 參考文獻70-76
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文76-78
• 致謝78

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本文編號：1030753