聚醚砜中空纖維膜萃取水中有機(jī)污染物的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、膜萃取是膜過程與液液萃取相結(jié)合的一種新型分離技術(shù)。適用于恒沸物、揮發(fā)性有機(jī)物、熱敏性物質(zhì)、低沸點(diǎn)、難汽化的物系的分離。與傳統(tǒng)的液液萃取過程相比,該過程具有一些特殊的優(yōu)勢,如萃取效率高,能耗低,運(yùn)行條件溫和,過程簡單,環(huán)境污染少,萃取過程只發(fā)生在萃取相和被萃取相的膜界面層,不會(huì)產(chǎn)生兩相乳化層難分離的現(xiàn)象。近幾十年來,膜萃取技術(shù)在廢水處理領(lǐng)域的理論和應(yīng)用研究都非?;钴S,該技術(shù)在處理高鹽度、高濃度有機(jī)廢水時(shí)具有特殊優(yōu)勢。
  本論文以正

2、庚醇、正辛醇、正十一烷和正十二烷為有機(jī)萃取劑,采用實(shí)驗(yàn)室自制的疏水性聚醚砜(PES)中空纖維膜組件對(duì)水中的目標(biāo)有機(jī)污染物(苯、甲苯、乙苯、對(duì)二甲苯、硝基苯和氯苯)進(jìn)行了膜萃取研究。在理論研究中,提出了應(yīng)用Godfery數(shù)據(jù)法和Hansen溶解度參數(shù)理論選擇有機(jī)萃取劑的方法,并找出選取萃取劑的規(guī)律和一般原則。通過測定目標(biāo)有機(jī)污染物在水相和有機(jī)相中的分配系數(shù)、目標(biāo)有機(jī)污染物在有機(jī)萃取劑中的滲透系數(shù)和中空纖維膜萃取實(shí)驗(yàn)證明了這種理論選擇方法的

3、正確性。此方法的因其有效的理論預(yù)測能力也可以應(yīng)用于其它一些溶劑敏感的化工過程,從而可以避免繁復(fù)的實(shí)驗(yàn)過程。
  本論文還研究了水中有機(jī)污染物濃度、溫度、有機(jī)棚流量、水相流量、水相中pH值等因素對(duì)中空纖維膜萃取實(shí)驗(yàn)的影響,從中找出該工藝對(duì)于有機(jī)廢水處理的最佳操作條件,并對(duì)各種操作條件進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明總傳質(zhì)系數(shù)基本上不會(huì)隨著水相中目標(biāo)污染物濃度的變化而變化。當(dāng)目標(biāo)污染物的濃度較高時(shí),可以通過減小進(jìn)水流量、增大膜面積或循環(huán)萃取等工

4、藝的調(diào)節(jié)來解決。隨著實(shí)驗(yàn)溫度的升高目標(biāo)有機(jī)污染物的萃取效率和萃取速率均增加。升高溫度有利于促進(jìn)中空纖維膜萃取過程。但是過高的溫度將使有機(jī)萃取劑的黏度減小,引起有機(jī)相的不穩(wěn)定,有機(jī)相易從膜孔中流出與水相混合。在實(shí)際的中空纖維膜萃取過程中,需要選擇一個(gè)合適的溫度范圍。在中空纖維膜萃取實(shí)驗(yàn)中,采用疏水性的PES中空纖維膜器,水相邊界層阻力在總傳質(zhì)阻力中所占比例很大,而有機(jī)相邊界層阻力在總傳質(zhì)阻力中所占比例很小,體系傳質(zhì)阻力主要以水相邊界層阻力

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