PDMS/PVDF中空纤维复合膜渗透蒸发回收处理煤化工废水中酚

摘要

煤化工废水水质复杂,有毒有害物质浓度高,生物难降解。渗透蒸发工艺引入煤化工废水前处理阶段,可以回收废水中大量的酚,又能有效的改善生化段废水的水质状况。相较于板框式膜组件,中空纤维膜组件高堆积密度、自支撑结构等优点,具有明显经济优势,发展中空纤维膜组件形式是必然的。
　　小试试验采用动态负压法,将PDMS涂覆于PVDF中空纤维基膜,制得PDMS/PVDF中空纤维复合膜,并通过交联改性引入-CN提高其渗透蒸发性能,研究交联剂用量、PDMS浓度、涂覆时间对复合膜的渗透蒸发性能的影响,以确定最佳工艺条件获得性能最优复合膜,并研究各清洗方式对膜污染去除效果。
　　PDMS、交联剂、催化剂质量比为20:3:1,PDMS浓度24wt％,动态负压涂覆40min,制得复合膜渗透蒸发性能最好。渗透蒸发处理煤化工废水(酚浓度1600-1800mg/L,COD13000-15000mg/L),在进水温度70℃、循环流速10L/h、膜后压力3KPa时,酚通量能达到19.24g/(m2·h),分离因子为12.124。重度污染的膜组件,经过表面活性剂清洗后,酚通量提高40%。
　　放大试验模拟工业应用实际,研究曝气量、进水温度、循环流速、膜后压力等控制条件对系统处理效果的影响,优化实验操作参数,研究系统连续稳定运行情况,并进一步综合评价该系统工业运用的可行性。
　　处理煤化工废水75L,进水温度70℃,循环流速150L/h,膜后压力5KPa,曝气气水比0.3,运行6h后,去除率达72%。系统连续运行稳定,处理效果良好,酚类去除率保持在60%以上。以日处理10t废水的渗透蒸发装置估算,基础设备投资5.6万元,吨水处理成本4.53元,渗透蒸发系统工业化在经济方面是可行的,渗透蒸发技术具有非常良好、广阔的工业应用前景。

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第1章 绪 论

1.1 课题来源及研究背景

1.2 煤化工废水简介及处理现状

1.3 渗透蒸发技术

1.4 研究目的与意义

1.5 主要研究内容

第2章 实验材料与方法

2.1 实验试剂与仪器

2.2原水水质分析

2.3 小试试验实验方法

2.4 放大试验实验方法

第3章 渗透蒸发系统小试研究

3.1引言

3.2中空纤维复合膜表征

3.3交联改性

3.4优化制备条件

3.5 膜清洗

3.6 本章小结

第4章 渗透蒸发系统放大研究

4.1 引言

4.2 放大试验控制条件确定

4.3 系统连续运行稳定性

4.4 系统经济成本分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

《学位论文出版授权书》

致谢