中空纖維更新液膜技術(shù)處理異丙苯法制酚工藝含苯酚廢水的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)每年排放大量的含酚廢水。含酚廢水不但危害人體健康安全，而且嚴(yán)重破壞自然生態(tài)平衡。制酚工業(yè)因產(chǎn)生高濃度的含酚廢水而成為廢水脫酚的重點(diǎn)對(duì)象之一?，F(xiàn)有的異丙苯萃取—反萃塔脫酚工藝存在著設(shè)備龐大、溶劑消耗量大、處理結(jié)果不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)等缺陷。因此，研發(fā)新型、高效的脫酚技術(shù)具有重要意義。
　　 本文針對(duì)異丙苯法制酚工業(yè)產(chǎn)生的含酚廢水，選用中空纖維更新液膜(HFRLM)技術(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室模擬的含酚廢水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。

2、實(shí)驗(yàn)選用異丙苯作為萃取劑，分別研究了熱力學(xué)因素、流體流動(dòng)狀態(tài)、體系物性、液膜相組成等對(duì)苯酚傳質(zhì)性能的影響，同時(shí)建立了相關(guān)傳質(zhì)模型，探索各種操作條件與苯酚傳質(zhì)過程的關(guān)系。
　　 結(jié)果表明，HFRLM過程運(yùn)行30分鐘達(dá)到穩(wěn)定。以異丙苯為萃取劑時(shí)，pH值在1～6范圍內(nèi)分離效率和傳質(zhì)系數(shù)較為穩(wěn)定。當(dāng)pH值大于7時(shí)，分離效率幾近為零。苯酚去除率隨料液相中苯酚濃度的增加而降低，分離效率也隨之減小。反萃液NaOH溶液濃度低于0.3mol/L時(shí)

3、，傳質(zhì)通量、分離效率和傳質(zhì)系數(shù)隨著反萃液濃度的升高迅速增加，當(dāng)NaOH溶液濃度高于0.3mol/L之后變化不再顯著。在油水相體積比為1∶20時(shí)酚傳質(zhì)效果良好且穩(wěn)定。另外，在兩相流速的影響實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，傳質(zhì)通量隨殼程流速的增加呈現(xiàn)先快后慢的增加趨勢(shì)，傳質(zhì)通量、去除率隨管程流速增大而逐漸減小。與之相比，管程流速的增大則導(dǎo)致傳質(zhì)通量和分離效率的下降。長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)顯示出HFRLM技術(shù)良好的穩(wěn)定性能。
　　 采用模擬工業(yè)廢水作為處理對(duì)象，

4、以異丙苯作萃取劑，NaOH溶液做反萃劑，用中空纖維更新液膜技術(shù)處理第5級(jí)后去除率可達(dá)99％，余酚濃度低于國(guó)家工業(yè)含酚廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)5mg/L，可直接排放。反萃相苯酚濃度高出料液相500倍，可用于回收。由此可見，異丙苯作為萃取劑時(shí)可以實(shí)現(xiàn)苯酚的逆濃度梯度傳質(zhì)和富集，這對(duì)制酚工藝廢水處理來說具有工藝上不可替代的優(yōu)勢(shì)。在前文系統(tǒng)研究各種操作條件對(duì)中空纖維更新液膜傳質(zhì)效果的影響基礎(chǔ)上，作者基于表面更新理論和阻力串聯(lián)模型，建立了循環(huán)過程的數(shù)學(xué)模型