中空纤维膜萃取处理含酚废水的研究

发布时间：2017-11-02 15:21

  本文关键词：中空纤维膜萃取处理含酚废水的研究

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【摘要】：苯酚及其衍生物是常见的水体污染物,传统的液液萃取处理含酚废水存在溶剂掺混损失等问题。膜萃取结合液液萃取和膜分离技术,能够减少溶剂损失和二次污染。本论文对常见的含酚废水处理方式进行了综述,重点介绍了膜萃取的研究进展。首先研究了多种物理萃取剂、不同稀释剂和磷酸三丁酯络合萃取剂的萃取平衡分配系数；以及不同pH、温度和盐浓度对萃取性能剂性能的影响。正辛醇和其他萃取剂显现出协同萃取效果,甲基异丁基甲酮和TBP-煤油络合萃取剂具有良好的萃取效果；酸性区域、降低温度和提高盐浓度均有利于萃取苯酚。利用20%TBP-煤油络合萃取剂和pp疏水性中空纤维膜进行了膜萃取实验。分析了其传质过程；研究了水力条件、NaOH浓度和温度对膜萃取-反萃传质过程的影响；以及系统多次连续运行效率。发现萃取传质过程液相传质阻力占总传质阻力最大比重；反萃过程传质阻力为膜内微孔占比最大。反萃总传质系数比萃取传质系数小一个数量级。提升水相流速、NaOH浓度和温度均能提高系统传质效率；反萃速率太慢会影响溶剂萃取能力的及时恢复。对实际废水进行了膜萃取实验,煤多联产实际废水脱酚率可达98%,COD降低84%。进行了实际含酚废水处理工艺流程设计、实际含酚废水须根据其水质先进性脱油、去悬浮物处理后进行膜萃取脱酚回收处理。同时对膜萃取系统和粗酚回收系统进行了经济性评价；膜损耗和药剂损耗占膜萃取粗酚回收系统最大成本。
【关键词】：废水处理 酚 萃取 膜传质
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1. 绪论10-23
• 1.1 前言10-12
• 1.1.1 中国水环境整体概况10-11
• 1.1.2 含酚废水的来源和危害11-12
• 1.2 含酚废水主要处理方法12-17
• 1.2.1 分离回收技术12-14
• 1.2.2 直接降解技术14-17
• 1.3 膜萃取文献综述17-21
• 1.3.1 萃取剂的研究17-19
• 1.3.2 膜萃取过程的研究19-20
• 1.3.3 液膜萃取20-21
• 1.5 选题依据21-22
• 1.6 主要研究内容22-23
• 2. 实验材料及方法23-31
• 2.1 实验试药品及仪器23-24
• 2.2 实验水样24
• 2.3 实验方法24-26
• 2.3.1 液液萃取实验24
• 2.3.2 中空纤维膜萃取实验24-26
• 2.4 测试分析方法26-31
• 2.4.1 苯酚浓度的测定26-27
• 2.4.2 化学需氧量COD的测定27-28
• 2.4.3 总酚含量的测定28-29
• 2.4.4 废水有机污染物种类的测定29-30
• 2.4.5 数据处理方法30-31
• 3. 萃取剂性能测试31-43
• 3.1 物理萃取剂的萃取性能31-33
• 3.1.1 常见物理萃取剂的萃取平衡分配系数31-32
• 3.1.2 物理萃取剂的混合协同萃取效应32-33
• 3.2 磷酸三丁酯络合萃取剂的萃取性能33-35
• 3.2.1 不同稀释剂对磷酸三丁酯分配系数的影响33-34
• 3.2.2 磷酸三丁酯络合萃取机理的探讨34-35
• 3.3 各因素对萃取效果的影响35-41
• 3.3.1 pH值对萃取脱酚率的影响35-36
• 3.3.2 温度对萃取效果的影响36-38
• 3.3.3 盐类对萃取的影响38-41
• 本章小结41-43
• 4. 中空纤维膜萃取模拟含酚废水的实验43-58
• 4.1 传质过程的数学分析43-46
• 4.1.1 萃取传质系数的计算43-44
• 4.1.2 萃取-反萃传质过程分析44-46
• 4.2 单膜萃取模拟含酚废水46-50
• 4.2.1 水相流速对传质过程的影响46-47
• 4.2.2 有机相流速对传质过程的影响47-48
• 4.2.3 传质计算与实验对比48-50
• 4.3 双模萃取-反萃模拟含酚废水50-56
• 4.3.1 水力条件对反萃传质的影响51-54
• 4.3.2 NaOH浓度对反萃效率的影响54-55
• 4.3.3 温度对萃取-反萃过程传质的影响55
• 4.3.4 萃取-反萃重复循环实验55-56
• 本章小结56-58
• 5. 多联产实际废水膜萃取处理及经济性分析58-64
• 5.1 实际废水膜萃取处理58-59
• 5.2 膜萃取技术经济性分析59-63
• 5.2.1 工艺流程分析59-61
• 5.2.2 系统经济性分析61-63
• 本章小结63-64
• 6. 全文总结和展望64-67
• 6.1 本文工作总结64-65
• 6.2 本文研究的创新之处65
• 6.3 本文研究的不足及展望65-67
• 参考文献67-73
• 作者简历73

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本文编号：1132100