草浆黑液超滤—动态磁吸附处理技术的研究

发布时间：2020-03-23 13:09

【摘要】：论文采用先进的超滤-动态磁吸附分离技术对草浆黑液进行了处理。首先，从设备和运行工艺角度，探讨了隔板设计、运行时间、进料浓度和温度、使用压力、流量各因素对黑液超滤性能的影响，并选择了最佳工艺条件；传质特性和机理的研究，为针对性地解决草浆黑液超滤问题提供理论指导；其次，通过研究黑液超滤浓缩的节能、除硅和提高燃烧值效果，论证了以超滤浓缩部分取代多效蒸发的可行性；最后，研究了应用动态磁吸附分离技术处理黑液超滤透过液时，各因素对处理效果的影响，以及吸附平衡方程；通过被吸附物质的鉴定和分析，，确定发展综合利用的方向和前景。研究表明： (1)制约膜技术应用于制浆废液处理的主要矛盾，是膜技术应用于水处理优势的不断增大与由于制浆废液特性而引起的低水通量之间的矛盾；提高进料温度，降低进料浓度，在适当范围内提高使用压力和进料流量，都有利于黑液超滤水通量的改善，但是过高压力和流量，会使能耗迅速增加，进料浓度2.0％，使用压力0.23MPa，流量1.22m~3/h和温度50℃的操作条件，可使黑液超滤获得节能与环境效益的统一，其中，进料浓度是影响COD_(cr)、BOD_5去除率的主要因素，而影响电耗的主要因素是进料压力和流量；采用清洗剂配方：0.1％EDTA+10％透过液，是一种运行成本低和膜系数恢复率高的超滤后处理方式。 (2)黑液超滤传质数学模型显示，膜面平衡浓度C_g和传质系数k_m可表征超滤传质特性；黑液SPES-100膜超滤时，C_g和k_m分别为300.10g/l和17.27×10~(-3)m/h，而SPK-100膜超滤时，C_g和k_m分别为317.48g/l和24.96×10~(-3)m/h，SPK膜更适宜于黑液超滤浓缩；黑液超滤过程的传质存在着分阶段现象，据此对黑液超滤传质理论进行了新的阐述，有利于针对性地解决黑液超滤问题。 (3)与多效蒸发相比较，黑液超滤浓缩可节约大量能耗，可除去的SiO_2占总的SiO_281.15％；将黑液从83.54g/l超滤浓缩至152.50g/l，其燃烧值提高33.73％；在超滤浓缩可正常操作范围内，恒容燃烧值与浓缩浓度的关系为：q=2.41C~(0.45)；黑液超滤浓缩过程较为复杂，随浓度的不断增加，约在运行200分钟后，彻底形成膜面凝胶层，过大提高使用压力反而造成水通量的恶化。 (4)自制磁性固体吸附剂可再生利用，使用次数对再生吸附剂废水处理效果
【图文】：

照片,吸附剂,放大倍率,透射电镜

值(单位m岁g)不是越大越好，从coDcr去除率看，Fec理吸附剂=120，可取得较好CODcr去除效果。为了进一步解释FeC13/吸附剂的影响，论文制得了整饰后吸附剂的电镜照片。图6.6中(a)、伪)和(c)分别是FeC13/吸附剂值为50、120和150时的电镜图片，由三张照片比较可以看出，FeCI岁吸附剂二150时，吸附剂颗粒胶联程度较50、1加时为大，与废液接触面积降低，影响了其吸附能力，见图.66()c。FeCI岁吸附剂=120时，颗粒间有胶联，但程度不大，从而使F或oH为胶发挥了最佳作用见图.66b()，因此，FeC13/吸附剂值120为合适。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：1998
【分类号】：X793

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