微滤处理铬鞣废液的性能及其回用技术研究

摘要

膜技术作为一种新型水处理方法，具有能耗低、处理效率高、操作简单等优点，在水处理领域中有着广泛的应用。目前，国外已有学者将超滤、纳滤、反渗透等膜技术应用于制革行业各工序废水的处理。国外现已使用超滤循环工艺对铬鞣废液进行处理，该工艺处理效果较好，但费用较高，因此在国内尚鲜有处理厂采用此技术。将膜技术用于制革废水的处理有着很好的发展前景。
　　 试验采用网筛-微滤与复合絮凝-微滤两种处理工艺处理铬鞣废液，考察了不同操作条件（操作压力、膜面流速、温度、浓缩倍数）对膜通量的影响以及对铬鞣废液的处理效果。结果显示：膜通量随操作压力与膜面流速的升高而增大，随运行时间的延长而逐渐下降。在较高操作压力下膜通量随时间下降更为明显。膜通量随着温度的升高而增大，基本上呈线性关系。浓缩倍数越大，膜通量越小。试验将操作压力0.06Mpa、膜面流速0.06m/s作为运行时操作条件。微滤膜在长期运行后会受到严重污染，膜性能出现下降趋势，需要对微滤膜进行清洗。试验采用物理清洗与化学清洗（1％NaOH）结合清洗微滤膜，最后膜通量可恢复至95％以上。
　　 采用微滤膜处理铬鞣废液的结果显示，微滤产水水质不受操作条件的影响，受进水水质影响较大。网筛-微滤处理产水Cr2O3浓度约为2900mg/L，去除率约为19.3％； CODCr浓度在约为500mg/L，去除率在80.8％左右。复合絮凝-微滤处理工艺Cr2O3的去除率在12％～16％，对CODCr的去除率在84％～90％。处理效果稳定。将处理后的废铬液回用于铬鞣工序，所鞣制的猪蓝湿革的各项指标为：Cr2O3为5.32％；pH值为3.5；收缩温度>98℃，达到质量要求。
　　 此外，试验还考察了铬鞣废液直接循环过程中废液中污染物质以及鞣革理化性质的变化情况，结果显示：废液中的CODCr与有机氮的含量随着循环次数的增加呈明显的上升趋势。在循环使用8次以后，这种上升趋势逐渐减缓。铬鞣废液中Cr2O3的含量随着循环次数的增加并没有明显的变化。在循环一定次数后，铬鞣废液中的Cr2O3的含量有缓慢上升趋势。在前7次的循环使用中，蓝湿皮的收缩温度都在98℃以上。继续循环，收缩温度会有略微的下降。
　　 试验结论显示，采用微滤膜处理铬鞣废液，可以去除废液中大量的悬浮物与可溶性有机物，而对铬盐截留率较低，约为17％。可以将处理后的铬鞣废液进行调整复配后回用于铬鞣工段，完全可以达到回用的效果。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

1引言

1.1铬鞣废液循环利用的意义

1.1.1铬鞣废液的特点及危害

1.1.2常见铬鞣废液循环利用技术及存在问题

1.2国内外铬鞣废液处理研究进展

1.2.1国内铬鞣废液处理研究进展

1.2.2国外铬鞣废液处理研究进展

1.3膜技术的应用

1.3.1膜技术基本理论

1.3.2微滤

1.3.3膜技术的优缺点

1.3.4膜污染及其控制

1.3.5膜的清洗

1.3.5膜技术在铬鞣废液处理上的研究进展

1.4本课题研究背景与主要工作内容

1.4.1课题来源

1.4.2课题研究背景

1.4.3课题主要研究内容

2试验器材与水质分析

2.1试验材料和仪器

2.1.1主要试验材料

2.1.2主要试验器材

2.2铬鞣废液水质分析项目与方法

2.3水质分析结果

2.3.1铬标准曲线的绘制

2.3.2铬鞣废液主要水质参数

2.3.3铬鞣废液中颗粒粒径分布

2.4小结

3铬鞣废液直接循环试验

3.1试验方案

3.1.1试验内容设计

3.2试验结果与分析

3.2.1铬鞣废液水质变化情况

3.2.2鞣革收缩温度变化情况

3.3铬鞣废液直接循环使用存在的问题及其解决方法

3.3.1色花

3.3.2铬皂

3.3.3盐霜

3.3.4回收铬鞣废液问题

3.4小结

4网筛—微滤工艺处理铬鞣废液研究

4.1试验装置

4.1.1微滤膜组件性能参数

4.1.2中空纤维试验装置的操作与控制

4.2试验方案

4.2.1试验内容设计

4.2.2试验流程

4.3试验结果与分析

4.3.1网筛试验结果与分析

4.3.2操作压力对膜通量的影响

4.3.3膜面流速对膜通量的影响

4.3.4温度对膜通量的影响

4.3.5浓缩倍数对膜通量的影响

4.3.6不同操作条件下的处理效果

4.3.7长期运行下的处理效果

4.3.8回用试验结果与分析

4.4小结

5复合絮凝—微滤工艺处理铬鞣废液研究

5.1试验方案

5.1.1试验机理

5.1.2试验内容设计

5.2试验结果与分析

5.2.1复合絮凝剂配比对污染物去除效果

5.2.2 pH对复合絮凝效果的影响及效果分析

5.2.3不同预处理方式膜通量变化比较

5.2.4复合絮凝—微滤工艺处理效果分析

5.2.5回用试验结果与分析

5.3微滤膜的清洗

5.3.1膜污染的表示

5.3.2微滤膜的清洗方式

5.3.3清洗效果分析

5.4小结

6结论

6.1铬鞣废液水质分析

6.2铬鞣废液直接循环试验

6.3微滤试验

6.3.1网筛—微滤工艺处理铬鞣废液

6.3.2复合絮凝—微滤工艺处理铬鞣废液

6.3.3微滤膜的清洗

6.4处理后铬鞣废液的回用

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文目录