温度和构件共同强化排液的泡沫分离回收高浓度表面活性剂工艺

摘要

泡沫分离技术是回收水溶液中表面活性剂的一种有效的方法。然而当表面活性剂浓度接近或者超过其临界胶束浓度（CMC）时，富集比会迅速下降。因此本文开发了温度和构件共同强化排液的泡沫分离技术，利用此技术处理废水中高浓度的表面活性剂。
　　本文首先研究了温度与螺旋构件共同强化排液处理废水中高浓度的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）。当CTAB浓度为1.55 g/L时，在温度为70℃、气体流量为50 mL/min、装液量为300 mL的条件下，CTAB的富集比仅为4.05。为了进一步提高CTAB富集比，研究了温度与椭球塔共同强化排液回收水溶液中高浓度CTAB和十二烷基苯磺酸钠（SDBS）。结果表明在温度为60℃、气体流量为100 mL/min、装液量为300 mL的条件下，CTAB的富集比为7.03，两级泡沫分离工艺得到总回收率为99.8％，消泡液和残液浓度分别为21.8 g/L和0.031 g/L，而SDBS经过同样条件下的两级泡沫分离处理以后消泡液浓度为34.2 g/L，残液浓度为0.154 g/L。
　　虽然两级泡沫分离技术使消泡液的浓度得到很大提高，但是残液中表面活性剂浓度仍然很高，如果直接排放不但会污染环境而且会导致资源的浪费。所以本文研究了三级泡沫分离技术处理废水中最常见的阴离子高浓度表面活性剂SDBS，以进一步降低残液浓度。结果表明当第一级操作条件为SDBS溶液浓度为1.3 g/L，温度为60℃、气体流量为100 mL/min、装液量为300 mL、pH为7.2，第二级和第三级的温度分别为60℃和25℃，气速分别为170 mL/min和650 mL/min，此时富集比和回收率可达到26.3和99.0%。三级泡沫分离工艺最终消泡液浓度为34.2 g/L，而残液浓度减小至0.015 g/L。

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符 号 说 明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 表面活性剂废水的研究进展

1.3 泡沫分离的基本原理

1.4 泡沫分离工艺强化排液的研究进展

1.5 本论文研究的意义及主要内容

第二章 温度和构件共同强化高浓度CTAB的富集

2.1 引言

2.2 实验材料、仪器和方法

2.3 结果与讨论

2.4 小结

第三章 温度和椭球塔共同强化高浓度CTAB的富集

3.1 引言

3.2实验材料、仪器和方法

3.3 结果与讨论

3.4 小结

第四章 多级泡沫分离处理高浓度SDBS废水工艺

4.1 引言

4.2 实验材料、仪器和方法

4.3 结果与讨论

4.4 小结

第五章 结论

5.1 结论

5.2 创新点

参考文献

攻读学位期间所取得的相关科研成果

致谢