中空纖維支撐液膜去除水中氨氮的試驗(yàn)研究.pdf

1、多孔惰性的中空纖維膜作為支撐體,借助毛細(xì)管力和表面張力的作用使其微孔中填充滿有機(jī)相,待處理料液、反萃取液分別位于支撐體膜兩側(cè)。待分離的組分經(jīng)支撐體微孔中的液膜相向反萃取相傳遞擴(kuò)散,并進(jìn)入反萃取相,從而實(shí)現(xiàn)被脫離。因此中空纖維支撐液膜技術(shù)有著分離效率高、液膜相用量少、資金投入少、操作費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)也存在著液膜流失和泄露等問題,此外,對中空纖維支撐液膜體系的影響因素、影響規(guī)律等問題還不明晰,有必要進(jìn)行系統(tǒng)的研究。
　　本文研究了

2、中空纖維支撐液膜在處理含高濃度氨氮廢水過程中,影響氨氮傳質(zhì)行為的影響因素,探討了料液相pH值、反萃相類型濃度、載體濃度、兩相流速、膜壁厚度、纖維內(nèi)徑等因素對傳質(zhì)通量的影響,并將該技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室含高濃度氨氮廢水的長期運(yùn)行過程中,考察對于氨氮的處理效率、中空纖維支撐液膜傳質(zhì)過程的長期穩(wěn)定性,以及適用于中空纖維支撐液膜體系的中空纖維膜絲壽命等問題,得到以下主要結(jié)論:
　　1.以含氨氮的水溶液為料液,P204/航空煤油為萃取相,硫酸為反

3、萃液,PVDF為膜材料制備出的中空纖維膜作為支撐體,可用于中空纖維液膜法進(jìn)行高濃度氨氮廢水的處理過程。
　　2.采用干-濕相轉(zhuǎn)化法制備出纖維內(nèi)徑為0.800mm,纖維外徑為1.21mm,孔隙率為82％的中空纖維膜作為支撐體,在料液相初始氨氮濃度為2000mg/L,初始pH值為10,30%P204-航空煤油為液膜相,以2mol/LH2SO4與30%P204-航空煤油(油水比19:1)的混合液做反萃取相,殼程流速為7mL/min,管程

4、流速為5mL/min的條件下,利用中空纖維液膜法進(jìn)行高濃度氨氮廢水處理,可使氨氮在中空纖維支撐液膜體系中有最大的傳質(zhì)通量,傳質(zhì)通量為7.31×10-4g/m2*s。
　　3.對于本實(shí)驗(yàn)體系,傳質(zhì)穩(wěn)定時(shí)間與膜壁厚度成正比,即隨膜壁厚度的增加遞增,但不隨膜絲內(nèi)徑的變化而變化。中空纖維液膜對氨氮廢水體系的傳質(zhì)通量隨膜壁厚的增大而降低,隨膜絲內(nèi)徑增大而升高,但是當(dāng)內(nèi)徑較小時(shí),中空纖維膜絲內(nèi)徑對中空纖維液膜的傳質(zhì)性能幾乎沒有影響。