膠團(tuán)強(qiáng)化超濾法處理含鎘廢水的機(jī)理與應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、膠團(tuán)強(qiáng)化超濾法是一種將表面活性劑技術(shù)和超濾技術(shù)結(jié)合的新型、高效的重金屬?gòu)U水治理方法。本文展開(kāi)了膠團(tuán)強(qiáng)化超濾法處理含鎘廢水的機(jī)理與應(yīng)用基礎(chǔ)研究，研究中以十二烷基硫酸鈉(SDS)為表面活性劑，采用聚醚砜中空纖維超濾膜處理含鎘廢水，系統(tǒng)地研究了分離過(guò)程的各控制因素的影響，優(yōu)化了分離過(guò)程條件，并通過(guò)考察動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)與吸附規(guī)律，結(jié)合微觀檢測(cè)，分析了膠團(tuán)強(qiáng)化超濾的作用機(jī)制。 研究中(1)從鎘污染現(xiàn)狀、含鎘廢水治理技術(shù)現(xiàn)狀、超濾和表面活性

2、劑技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及膠團(tuán)強(qiáng)化超濾技術(shù)的現(xiàn)有成果出發(fā)，提出研究的背景和目的；(2)進(jìn)行了廢水水質(zhì)環(huán)境下表面活性劑SDS臨界膠團(tuán)濃度和膠團(tuán)特性變化規(guī)律的研究，采用三種非離子型表面活性劑與SDS的復(fù)配，有效地降低臨界膠團(tuán)濃度；(3)對(duì)含鎘廢水進(jìn)行了膠團(tuán)強(qiáng)化超濾，實(shí)現(xiàn)Cd<'2+>截留率97％以上，研究發(fā)現(xiàn)SDS膠團(tuán)與Cd<'2+>的吸附過(guò)程遵循二級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)律，符合Langmuir吸附等溫方程，屬于自發(fā)的吸熱過(guò)程，吸附作用力主要為相

3、反電性的吸引；(4)對(duì)含鎘、含鋅、含鉛廢水以及混合體系進(jìn)行膠團(tuán)強(qiáng)化超濾，研究發(fā)現(xiàn)SDS膠團(tuán)對(duì)二價(jià)重會(huì)屬離子的吸附作用為Pb<'2+>＞Cd<'2+>＞Zn<'2+>，當(dāng)溶液中多種二價(jià)重金屬離子存在時(shí)，各離子之間存在與SDS膠團(tuán)的競(jìng)爭(zhēng)吸附，競(jìng)爭(zhēng)能力為Pb<'2+>＞Zn<'2+>＞Cd<'2+>；(5)建立起基于超濾膜污染層性質(zhì)的滲透通量模型，揭示了膠團(tuán)強(qiáng)化超濾過(guò)程中的控制參數(shù)、膜裝置參數(shù)與滲透通量的關(guān)系，該模型可有效的預(yù)測(cè)橫向流膠團(tuán)強(qiáng)化

4、超濾穩(wěn)態(tài)時(shí)的滲透通量變化規(guī)律，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證誤差率在4.77％～12.85％；(6)進(jìn)行了基于非離子型表面活性劑與離子型表面活性劑復(fù)配膠團(tuán)的強(qiáng)化超濾，顯著地減少了SDS的用量，降低滲透液中SDS的殘留量；(7)采用微孔泡沫氣浮深度處理膠團(tuán)強(qiáng)化超濾滲透液，出水中Cd<'2+>達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中一類污染物最高濃度允許限值的要求。 研究結(jié)果表明，膠團(tuán)強(qiáng)化超濾法可以高效、快速的處理含鎘廢水，與微孔泡沫氣浮聯(lián)用后可以實(shí)現(xiàn)Cd<'2+>

5、的達(dá)標(biāo)排放，研究中將膠團(tuán)強(qiáng)化超濾與微孔泡沫氣浮聯(lián)用，僅通過(guò)微氣泡即同時(shí)實(shí)現(xiàn)含鎘廢水中Cd<'2+>和表面活性劑的深度處理，并將膠團(tuán)強(qiáng)化超濾和微孔泡沫氣浮工藝聯(lián)用改進(jìn)作為減少表面活性劑用量的重要手段；建立起基于超濾膜污染層性質(zhì)的滲透通量模型，克服了凝膠層阻力和膜阻力在實(shí)際應(yīng)用中不易測(cè)定的缺點(diǎn)；采用微觀檢測(cè)方法推斷膠團(tuán)和重金屬離子結(jié)合作用類型，從微觀上檢測(cè)膠團(tuán)強(qiáng)化超濾過(guò)程中膠團(tuán)與重金屬離子的吸附機(jī)理。 以上研究針對(duì)膠團(tuán)強(qiáng)化超濾處理