膜分离技术在天然气化工废水处理中的试验研究

【摘要】：天然气化工废水属于高浓度难生物降解有机废水,其COD高达40000mg/L。该废水的毒性较大,长期接触对人体有较大伤害,排入水体会造成严重污染,因此必须及时对其进行处理。 反渗透膜是一种新型的膜,它的应用范围日益广泛。美国海德能公司生产的ESPA2-4040膜是一种超低压聚酰胺复合膜,这种膜广泛应用于废水处理中,本文选取这种反渗透膜对然气化工废水处理进行试验研究,考察了操作因素对反渗透分离性能的影响。 试验结果表明,温度和压力是影响反渗透分离性能主要因素,在其他条件不变的情况下,温度的升高导致膜通量的增加和COD及苯胺基乙腈截留率的降低,最佳的操作温度在36～38℃之间。压力增加,膜通量显著提高,截留率也有上升的趋势,因此增加压力有利于提高膜的分离性能。膜通量随料液浓度的增加而减少,但膜对溶质的截留率受料液浓度的影响不大。浓缩次数增加会使膜通量下降,经5此浓缩后,膜通量从6.2L/m~2·h下降到了2L/m~2·h左右,COD及苯胺基乙腈的浓度分别从40000mg/L和8000mg/L增加到了71000mg/L和15000mg/L以上。试验运行了30天后,出现了膜污染现象,用清水清洗不能恢复膜通量,用乙醇溶液清洗后,膜通量恢复,膜的化学清洗周期确定为30天。 本文建立了膜组件中溶质浓度和渗透水中溶质浓度的数学表达模型,膜上聚集的溶质浓度随着操作时间的增加而增加,还与原水溶质的浓度、溶液的浓差极化因子以及回收率有着直接的关系。由于在一定压力下回收率不变,则膜出水中溶质浓度随着操作时间的增加而减小,也说明了溶质越来越多的聚集在了膜表面或膜内部,膜污染也越来越严重。对以压力为驱动反渗透膜过程而言,本文建立了渗透通量表达模型,其大小主要取决于料液的粘度,极化层及边界层的阻力。 【关键词】：膜分离 反渗透 天然气化工废水 苯胺基乙腈
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703
【目录】：

• 第一章 绪论8-18
• 1．1 问题的提出8-9
• 1．1．1 水资源概况8-9
• 1．1．2 天然气化工废水的污染及危害9
• 1．2 国内外研究现状9-16
• 1．2．1 天然气化工废水的处理技术现状9-12
• 1．2．2 膜分离技术的发展及应用12-14
• 1．2．3 膜污染发展现状14-16
• 1．3 课题的研究意义及内容16-18
• 1．3．1 研究意义16
• 1．3．2 研究内容16-17
• 1．3．3 研究方法及技术路线17-18
• 第二章 膜分离比选及试验方案确定18-26
• 2．1 膜工艺的选择18-19
• 2．2 反渗透的技术论述19
• 2．3 膜材料的选择19-22
• 2．4 试验方案设计22-25
• 2．4．1 试验装置22-23
• 2．4．2 试验内容及方法23-24
• 2．4．3 试验设计参数及测试方法24-25
• 2．5 本章小结25-26
• 第三章 试验结果及分析26-39
• 3．1 膜分离性能试验结果分析26-33
• 3．1．1 反渗透的渗透性能指标26-27
• 3．1．2 温度与反渗透膜性能的关系27-29
• 3．1．3 压力与反渗透膜性能的关系29-32
• 3．1．4 料液浓度与反渗透膜性能的关系32-33
• 3．2 浓缩试验结果分析33-35
• 3．3 膜污染及清洗试验结果分析35-37
• 3．4 本章小结37-39
• 第四章 膜污染过程研究39-46
• 4．1 膜污染形成的原因39
• 4．2 影响膜污染的主要因素39-41
• 4．3 膜污染模型的建立41-42
• 4．4 膜污染过程中通量变化模型的建立42-45
• 4．5 本章小节45-46
• 第五章 结论及建议46-48
• 5．1 结论46-47
• 5．2 建议47-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-52
• 攻读硕士学位期间发表的论文52

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