本文關(guān)鍵詞：酸性重金屬廢水膜蒸餾技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文綜述了重金屬廢水現(xiàn)狀,常見的重金屬廢水處理方法以及膜蒸餾技術(shù)及其在重金屬廢水領(lǐng)域的應(yīng)用。文獻(xiàn)綜述結(jié)果表明,膜蒸餾技術(shù)是一種新型膜分離技術(shù),以PTFE為膜材料,以中空纖維膜制作膜組件,以VMD和AGMD為操作類型是目前膜蒸餾研究的熱點(diǎn)。膜蒸餾濃縮金屬離子溶液的研究以及用于溶液中酸回收的研究表明了膜蒸餾技術(shù)在酸性重金屬廢水領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。本論文選擇PTFE中空纖維膜和管式膜作為膜蒸餾用疏水膜,首先對兩種膜的孔徑、壁厚等基本性能進(jìn)行了測試,然后展開膜蒸餾處理酸性重金屬溶液的研究。在PTFE中空纖維膜方面,考察了操作類型(DCMD、VMD)、進(jìn)液方式(管程式和殼程式)、金屬離子(Zn、Ni、Cu、Ca)、pH及EDTA對膜蒸餾濃縮重金屬溶液過程的影響。研究結(jié)果表明,DCMD將含銅鋅鎳三種金屬離子的溶液濃縮5倍,運(yùn)行穩(wěn)定但通量僅為3.0 kg·m-2·h-1。管程式VMD膜通量可達(dá)12 kg·m-2·h-1,但6小時內(nèi)電導(dǎo)率上升至800μS·cm-1。殼程式VMD通量是管程式的1/2左右,但產(chǎn)水電導(dǎo)率更為穩(wěn)定。溶液pH值在0~2之間,pH值對膜通量無明顯影響,但隨pH值降低,產(chǎn)水電導(dǎo)率升高。溶液中Ca2+對膜通量和產(chǎn)水電導(dǎo)無明顯影響,CaSO4飽和析出時會導(dǎo)致膜通量衰減。EDTA會加速疏水膜的親水化進(jìn)程,影響產(chǎn)水質(zhì)量。在PTFE管式膜方面,采用AGMD的操作類型進(jìn)行重金屬溶液濃縮研究。首先選用鹽水對各管式膜進(jìn)行膜性能測試,然后考察了金屬離子(Zn、Ni、Cu、Ca、Cr(VI)、Fe(III))、p H及EDTA對膜蒸餾濃縮過程的影響。結(jié)果表明,孔徑最小且壁厚最大的Y40管式膜雖然平均通量約為3.0 kg·m-2·h-1,但具有更好的耐酸性和工藝穩(wěn)定性。Cr(VI)、Fe(III)對管式膜濃縮重金屬溶液未見顯著規(guī)律性影響。pH值被進(jìn)一步證明為影響膜蒸餾性能的最顯著的因素。EDTA對膜潤濕有一定強(qiáng)化作用。最后選擇性能最佳的Y40管式膜和合適的操作條件進(jìn)行了實(shí)際電鍍廢水濃縮試驗(yàn),將實(shí)際廢水濃縮近10倍的情況下,產(chǎn)水電導(dǎo)率仍維持在60μS·cm-1以內(nèi),150小時內(nèi)膜蒸餾運(yùn)行穩(wěn)定。本論文最后對實(shí)驗(yàn)前后的膜材料進(jìn)行表征,主要分析膜表面沉積物形態(tài)及其對膜污染的影響機(jī)理、膜孔徑變化、膜材料物相變化、膜疏水性變化以及膜力學(xué)性能變化。研究結(jié)果表明,中空纖維膜內(nèi)外表面微觀結(jié)構(gòu)差異是VMD兩種進(jìn)液方式性能差別的根本原因,管程式膜內(nèi)表面晶體經(jīng)檢測為硫酸銅。管式膜的沉積物粘附截留在膜表面,處理實(shí)際廢水時的沉積物主要為鈣鹽及硅酸鹽。膜材料的物相在膜蒸餾過程中沒有變化,但實(shí)驗(yàn)后各膜的孔徑均出現(xiàn)不同程度的增大。紅外光譜測試顯示了一些新的弱羥基吸收峰的出現(xiàn),但各膜表面疏水性均未出現(xiàn)下降�？估瓘�(qiáng)度測試表明,中空纖維膜和Y40管式膜材料實(shí)驗(yàn)前后的力學(xué)性能基本無變化。上述表征測試結(jié)果表明,PTFE疏水膜在酸性重金屬溶液膜蒸餾過程中展現(xiàn)出良好的性能穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：重金屬廢水 濃縮 中空纖維膜 管式膜 真空膜蒸餾 氣隙式膜蒸餾 膜性能
【學(xué)位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;TQ028.8
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 選題的目的和意義11-25
• 1.1 重金屬廢水現(xiàn)狀11-12
• 1.2 重金屬廢水處理方法12-15
• 1.2.1 化學(xué)沉淀和氧化還原12-13
• 1.2.2 生物修復(fù)13
• 1.2.3 吸附和離子交換13
• 1.2.4 膜分離13-15
• 1.3 膜蒸餾15-21
• 1.3.1 膜蒸餾原理及操作方式15-17
• 1.3.2 膜蒸餾用膜材料及組件17-18
• 1.3.3 膜蒸餾研究現(xiàn)狀及存在的問題18-20
• 1.3.4 膜蒸餾在重金屬廢水中的應(yīng)用20-21
• 1.4 選題的依據(jù)21-22
• 1.5 論文的難點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)22-23
• 1.6 論文研究內(nèi)容和技術(shù)路線23-25
• 1.6.1 課題來源23
• 1.6.2 技術(shù)路線23-24
• 1.6.3 研究內(nèi)容24-25
• 2 重金屬廢水中空纖維膜膜蒸餾過程研究25-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分25-28
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器及材料25-27
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)方案27-28
• 2.2 結(jié)果與討論28-33
• 2.2.1 操作類型的影響28-29
• 2.2.2 進(jìn)液方式的影響29-31
• 2.2.3 料液特性的影響31-33
• 2.3 本章小結(jié)33-35
• 3 重金屬廢水管式膜膜蒸餾濃縮過程研究35-49
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分35-37
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器和材料35-36
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)方案36-37
• 3.2 結(jié)果與討論37-48
• 3.2.1 基于NaCl溶液的管式膜性能初步測試37-40
• 3.2.2 管式膜蒸餾濃縮重金屬溶液性能研究40-46
• 3.2.3 實(shí)際重金屬廢水管式膜蒸餾濃縮研究46-48
• 3.3 本章小結(jié)48-49
• 4 重金屬廢水膜蒸餾過程中膜性能變化分析49-62
• 4.1 膜表面沉積物結(jié)晶形態(tài)及其對膜污染的影響分析49-52
• 4.1.1 中空纖維膜表面形態(tài)及膜污染分析49-51
• 4.1.2 管式膜表面形態(tài)及膜污染分析51-52
• 4.2 膜材料物相變化分析52-53
• 4.3 膜微孔孔徑變化分析53-56
• 4.3.1 中空纖維膜孔徑變化54
• 4.3.2 管式膜孔徑變化54-56
• 4.4 膜疏水性變化分析56-58
• 4.4.1 中空纖維膜疏水性變化56-57
• 4.4.2 管式膜疏水性變化57-58
• 4.5 膜材料力學(xué)性能變化影響分析58-61
• 4.5.1 中空纖維膜力學(xué)性能變化59
• 4.5.2 管式膜力學(xué)性能變化59-61
• 4.6 本章小結(jié)61-62
• 5 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果70-71
• 致謝71

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8 程鵬高;唐娜;王學(xué)魁;;減壓膜蒸餾濃縮鹽水溶液的研究現(xiàn)狀[J];化工進(jìn)展;2008年07期

9 環(huán)國蘭;杜啟云;王薇;;膜蒸餾技術(shù)研究現(xiàn)狀[J];天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2009年04期

10 崔洪江;孫培廷;田瑞;;太陽能膜蒸餾實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)建模[J];大連海事大學(xué)學(xué)報;2010年01期

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本文編號：252089