【摘要】：膠團(tuán)強(qiáng)化超濾(MEUF)是一種基于表而活性劑技術(shù),并與超濾技術(shù)結(jié)合起來的處理含重金屬或有機(jī)污染物廢水的新方法。本論文針對(duì)膠團(tuán)強(qiáng)化超濾技術(shù)截留水中Cd2+和亞甲基藍(lán)(MB)的效能機(jī)理及應(yīng)用基礎(chǔ)進(jìn)行了研究。本研究以十二烷基硫酸鈉(SDS)為膠團(tuán)生成源,選用中空纖維超濾膜進(jìn)行超濾,系統(tǒng)地研究了各種控制參數(shù)對(duì)截留效能的影響,優(yōu)化了分離過程條件,以減少滲透液中Cd2+、MB和SDS的濃度,并利用動(dòng)態(tài)光散射法測定不同情況下SDS膠團(tuán)的直徑大小、Zeta電位等信息。采用酸化超濾法和螯合超濾法對(duì)截留液中SDS回收再利用進(jìn)行了初步的研究。 首先綜述重金屬和有機(jī)物污染現(xiàn)狀及危害,介紹膠團(tuán)強(qiáng)化超濾在工業(yè)水處理中的應(yīng)用前景及存在問題,提出研究目的和內(nèi)容；其次對(duì)單一含Cd2+和MB廢水進(jìn)行了膠團(tuán)強(qiáng)化超濾,Cd2+的截留率最高可達(dá)99.2%以上,而對(duì)MB的截留率可以達(dá)到99.5%以上。膠團(tuán)與兩種污染物的反應(yīng)均在常溫下迅速完成,系統(tǒng)的操作壓力僅為0.03Mpa。然后對(duì)含有Cd2+和MB的復(fù)合廢水進(jìn)行膠團(tuán)強(qiáng)化超濾,結(jié)果表明,SDS膠團(tuán)強(qiáng)化超濾可以高效簡便地同步處理廢水中的Cd2+和MB,在適宜的操作條件下,對(duì)廢水中Cd2+的截留率可以達(dá)到98%以上,對(duì)MB的截留率可以達(dá)到99%以上,和單一含有Cd2+或MB的溶液超濾結(jié)果相比,證明兩者不會(huì)互相造成干擾,且表面活性劑濃度、污染物濃度、pH值、溫度、操作壓力、靜置時(shí)間、濃縮系數(shù)、不同超濾運(yùn)行方式等控制參數(shù)均會(huì)對(duì)截留效能產(chǎn)生明顯的影響。進(jìn)行了基于非離子型表面活性劑(brij35、TritonX-100)與SDS復(fù)配膠團(tuán)的強(qiáng)化超濾,SDS的用量顯著減少,滲透液中SDS和總表面活性劑的殘留量明顯降低；然后從膠團(tuán)粒徑和Zeta電位著手,研究了污染物濃度和表面活性劑濃度對(duì)膠團(tuán)自組裝性能的影響,揭示了不同廢水水質(zhì)環(huán)境下表面活性劑SDS的膠團(tuán)特性和變化規(guī)律。采用酸化超濾法和螯合超濾法分離截留液中的SDS和Cd2+/MB,并將回收的表面活性劑膠團(tuán)再利用到MEUF中,獲得了理想的效果。發(fā)現(xiàn)采用EDTA螯合超濾法更適合對(duì)Cd2+-MB復(fù)合廢水MEUF后的濃縮液中的SDS進(jìn)行回收再利用。 研究結(jié)果表明,膠團(tuán)強(qiáng)化超濾法可以高效、快速的處理單一含Cd2+/MB或Cd2+-MB復(fù)合廢水,將非離子型表面活性劑(brij35、TritonX-100)與離子型表面活性劑SDS的復(fù)配作為減少表面活性劑用量的重要手段；采用動(dòng)態(tài)光散射法推斷SDS膠團(tuán)和Cd2+/MB結(jié)合作用類型,從微觀上揭示影響膠團(tuán)強(qiáng)化超濾截留性能的原因。 以上研究針對(duì)膠團(tuán)強(qiáng)化超濾截留水中Cd2+和MB過程中的參數(shù)控制、工藝優(yōu)化、SDS膠團(tuán)與Cd2+和MB反應(yīng)的過程及機(jī)理等關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究和探討,為實(shí)現(xiàn)膠團(tuán)強(qiáng)化超濾技術(shù)在紡織廢水、印染廢水的實(shí)際工業(yè)應(yīng)用或是為污水處理廠將重金屬和染料廢水這兩類物質(zhì)混合同步去除提供理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2801831