混凝—亲水疏油型PVDF膜工艺处理含油废水的应用研究

发布时间：2017-05-17 19:03

  本文关键词：混凝—亲水疏油型PVDF膜工艺处理含油废水的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,含油废水对环境的污染日益加重,含油废水的水质越来越复杂,传统的含油废水处理工艺已不能满足排放标准,因此本课题选择混凝-超滤组合工艺处理含油废水。在本课题中首先合成了一种新型的混凝剂--二硫代氨基甲酸盐(DTC),对其进行元素分析及红外光谱分析,计算出有效产物率。考察了混凝剂DTC的投加量、Fe~(2+)的投加量、pH、废水温度对混凝效果的影响。确定的最佳操作条件为:不改变原水pH,废水温度为20℃,DTC的投加量为0.3 g/L,Fe~(2+)的投加量为0.06 g/L,于200 r/min快速搅拌10 s,50 r/min慢速搅拌10 min。在最佳操作条件下,混凝阶段对CODcr、含油量、悬浮物固体、浊度的去除率分别为91.77%、90.48%、98.14%、93.81%。混凝试验后,对含油废水中的絮体做红外光谱分析,发现絮体与DTC中存在相同的特征基团,推测絮体是由DTC产生。在扫描电镜下,油滴粘附在絮体上,填充了絮体的空隙,证明DTC与Fe~(2+)络合产生的絮体的确有除油效果。在膜处理阶段,首先对实验室自制的亲水疏油型PVDF膜进行表征,测试了改性膜的纯水接触角、正十六烷接触角、孔隙率、平均孔径以及机械强度。结果表明,改性膜具备良好的亲水疏油性能,适合在低压下运行。原水在上述操作条件下进行混凝处理后,静置60 min,取液面下3 cm处清液作为超滤工艺的进水。超滤阶段的最佳操作条件为:跨膜压差为0.1 Mpa,膜的再生周期为80 min。超滤试验运行一个周期后,改性膜的含油水通量衰减为纯水通量55.74%,出水中的剩余油量为2.86 mg/L,浊度接近于0 NTU。超滤膜装置运行一个周期后,采用超声加浸泡的方式对污染后的改性膜清洗,30min后,改性膜表面的污染物质完全脱落,相对通量恢复率为97.13%。用达西公式分析改性膜在处理含油废水时,膜自身阻力Rm、可逆污染阻力R1、不可逆污染阻力R2的分布情况。结果表明,可逆污染阻力R1占的比重最大。
【关键词】：含油废水 混凝 超滤 PVDF膜
【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-25
• 1.1 含油废水的产生及危害12-14
• 1.1.1 含油废水的产生12
• 1.1.2 含油废水的危害12-13
• 1.1.3 油在水中的存在形态13-14
• 1.2 含油废水的常规处理方法14-18
• 1.2.1 物理法14-15
• 1.2.2 化学法15-16
• 1.2.3 物理化学法16-17
• 1.2.4 生物法17-18
• 1.3 膜分离法处理含油废水的研究现状18-22
• 1.3.1 无机膜处理含油废水的研究现状19-20
• 1.3.2 有机膜处理含油废水的研究现状20-22
• 1.4 组合工艺处理含油废水的研究现状22
• 1.5 课题研究的目的与意义22-23
• 1.6 课题研究的主要内容23
• 1.7 课题研究的方法与技术路线23-25
• 第二章 试验材料与试验方法25-35
• 2.1 试验材料25-28
• 2.1.1 试剂与仪器设备25-26
• 2.1.2 混凝剂二硫代氨基甲酸盐（DTC）26-27
• 2.1.3 试验用水及水质指标27
• 2.1.4 亲水疏油膜及超滤装置27-28
• 2.2 试验方法28-31
• 2.2.1 混凝剂二硫代氨基甲酸盐（DTC）的合成28
• 2.2.2 试验水样28-29
• 2.2.3 混凝试验29-30
• 2.2.4 试验用水水质分析方法30-31
• 2.3 改性膜的性能评价31-33
• 2.3.1 改性膜的形态结构31
• 2.3.2 改性膜的机械强度31
• 2.3.3 改性膜的表面润湿性31-32
• 2.3.4 改性膜的孔隙率32
• 2.3.5 改性膜的平均孔径32-33
• 2.4 超滤试验33-34
• 2.4.1 超滤试验33
• 2.4.2 单独超滤与混凝超滤试验33-34
• 2.5 膜的再生周期的确定34
• 2.6 膜的清洗34-35
• 第三章 混凝处理含油废水的试验研究35-48
• 3.1 引言35
• 3.2 DTC的合成与表征35-37
• 3.2.1 DTC的合成35-36
• 3.2.2 红外光谱分析36-37
• 3.2.3 元素分析37
• 3.3 DTC、Fe~(2+)的投加量对混凝效果的影响37-40
• 3.4 废水pH对絮凝效果的影响40-42
• 3.5 废水温度对絮凝效果的影响42-44
• 3.6 絮体的表征44-46
• 3.6.1 絮体的红外分析44-45
• 3.6.2 絮体的SEM分析45-46
• 3.7 混凝工艺出水水质分析46-47
• 3.8 本章小结47-48
• 第四章 亲水疏油型PVDF膜处理含油废水的试验研究48-61
• 4.1 引言48
• 4.2 改性膜的表征48-51
• 4.2.1 改性膜的形态结构48-49
• 4.2.2 改性膜的机械强度49-50
• 4.2.3 改性膜的孔径与孔隙率50
• 4.2.4 改性膜的表面润湿性50-51
• 4.2.5 改性膜的渗透通量51
• 4.3 单独超滤与混凝超滤对含油废水的处理51-52
• 4.4 跨膜压差对膜渗透通量的影响52-54
• 4.5 跨膜压差对浊度及含油量去除效果的影响54-55
• 4.6 改性膜的再生周期的确定55-57
• 4.6.1 运行时间对膜渗透通量的影响55
• 4.6.2 运行时间对浊度及含油量去除效果的影响55-57
• 4.7 膜的清洗57-58
• 4.8 改性膜处理含油废水的膜阻力分析58-60
• 4.8.1 膜自身阻力的计算58
• 4.8.2 膜污染总阻力的计算58-59
• 4.8.3 不可逆污染阻力的计算59
• 4.8.4 膜阻力计算结果的分析59-60
• 4.9 本章小结60-61
• 第五章 结论61-63
• 参考文献63-69
• 致谢69-70
• 作者简历70
• 研究生期间发表的文章70

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