聚季銨鹽強化超濾錸(VII)的研究.pdf

1、采用聚砜中空纖維超濾膜,研究聚季銨鹽-6(PQ6)和聚季銨鹽-7(PQ7)強化超濾錸(VII)。研究PQ6和PQ7恒容超濾過程,在PQ6和PQ7絡合錸(VII)的理論基礎上,系統(tǒng)探討PQ6-Re(VII)和PQ7-Re(VII)兩種絡合體系的強化超濾行為,進一步考察濃縮、解離、洗滌及聚季銨鹽再生等過程。
　　1.考察pH值、溫度和運行時間對PQ6和PQ7溶液膜通量(J)和截留系數(R)的影響。當pH值從3增大到9時,PQ6和PQ7

2、的J和R幾乎不隨pH值變化而變化;當溫度增大時,PQ6和PQ7的J線性遞增,R不變;隨著運行時間延長,PQ6和PQ7的J輕微衰減,R基本不變。在pH=7下,研究PQ6和PQ7溶液濃縮和滲濾過程,建立膜阻力及濃縮模型,發(fā)現:當體積濃縮因子為20時,PQ6和PQ7的J均一定程度衰減,R接近1;在滲濾過程中,PQ6和PQ7的J輕微增大,兩者損失率分別為12.7％和47.2%,R隨滲濾體積增大而逐漸增大到1;研究膜阻力模型,建立濃縮過程中聚季銨

3、鹽濃度與時間的數學關系,發(fā)現模型結果與實驗數據較為吻合。
　　2.研究聚電解質與金屬質量比(PMMR)、pH值、運行時間、溫度、Cl-及SO42-濃度分別對PQ6-Re(VII)絡合體系和PQ7-Re(VII)絡合體系R、J的影響,發(fā)現:隨著PMMR增大,RPQ6-Re(VII)和RPQ7-Re(VII)顯著遞增,此后趨于1,JPQ6-Re(VII)和JPQ7-Re(VII)輕微下降;在pH為3~9范圍內,pH值的變化不影響RPQ

4、6-Re(VII)、RPQ7-Re(VII)、JPQ6-Re(VII)和JPQ7-Re(VII);隨著運行時間延長,RPQ6-Re(VII)和RPQ7-Re(VII)基本不變,JPQ6-Re(VII)和JPQ7-Re(VII)輕微衰減;當溫度增大時,RPQ6-Re(VII)和RPQ7-Re(VII)基本不變,JPQ6-Re(VII)和JPQ7-Re(VII)線性遞增;隨著Cl-和SO42-濃度遞增,RPQ6-Re(VII)和RPQ7-R

5、e(VII)逐漸遞減至不變,JPQ6-Re(VII)和JPQ7-Re(VII)略有下降。
　　3.在pH=7條件下,研究PQ6-Re(VII)和PQ7-Re(VII)體系的濃縮、解離、洗滌和聚季銨鹽的再生過程,結果表明:在濃縮過程中,PQ6-Re(VII)體系的滲透液錸濃度(Cp,PQ6-Re(VII))和PQ7-Re(VII)體系的滲透液錸濃度(Cp,PQ7-Re(VII))不隨濃縮因子(VCF)的變化而變化,分別為0.04和0

6、.1mg/L;PQ6-Re(VII)截留液錸濃度(Cr,PQ6-Re(VII))和PQ7-Re(VII)截留液錸濃度(Cr,PQ7-Re(VII))隨VCF增大呈線性遞增;在PQ6-Re(VII)體系中,當VCF=40時,Cr,PQ6-Re(VII)從初始值5mg/L增大到198.3mg/L;在PQ7-Re(VII)體系中,當VCF=20時,Cr,PQ7-Re(VII)從初始值10mg/L增大到188.1mg/L。在整個濃縮過程中,RP

7、Q6-Re(VII)和RPQ7-Re(VII)均接近1,JPQ6-Re(VII)和JPQ7-Re(VII)衰減緩慢,下降幅度分別為20.1%和24.2%。
　　對濃縮液進行解離,當PQ6-Re(VII)體系中Na2SO4濃度為100mg/L時,絡合物解離平衡時間約為10min,解離效率為45.6%;當PQ7-Re(VII)體系中Na2SO4濃度為500mg/L,解離平衡時間約為30min,解離效率為53.3%;解離時JPQ6-Re

8、(VII)和JPQ7-Re(VII)基本不變。
　　進一步對解離液進行洗滌,在PQ6-Re(VII)解離液中加入100mg/LNa2SO4洗滌液,當洗滌液體積為1L時,錸(VII)洗脫率為97.5%;在PQ7-Re(VII)解離液中加入500mg/LNa2SO4溶液進行洗滌,當洗滌液體積為4L時,錸(VII)洗脫率為94.7%。在洗滌過程中,JPQ6-Re(VII)和JPQ7-Re(VII)基本不變。洗滌后的PQ6和PQ7用于循環(huán)