SDS胶团强化超滤处理含镉—亚甲蓝复合废水的应用基础研究

发布时间：2020-08-23 17:51

【摘要】：胶团强化超滤(MEUF)是一种基于表而活性剂技术,并与超滤技术结合起来的处理含重金属或有机污染物废水的新方法。本论文针对胶团强化超滤技术截留水中Cd2+和亚甲基蓝(MB)的效能机理及应用基础进行了研究。本研究以十二烷基硫酸钠(SDS)为胶团生成源,选用中空纤维超滤膜进行超滤,系统地研究了各种控制参数对截留效能的影响,优化了分离过程条件,以减少渗透液中Cd2+、MB和SDS的浓度,并利用动态光散射法测定不同情况下SDS胶团的直径大小、Zeta电位等信息。采用酸化超滤法和螯合超滤法对截留液中SDS回收再利用进行了初步的研究。首先综述重金属和有机物污染现状及危害,介绍胶团强化超滤在工业水处理中的应用前景及存在问题,提出研究目的和内容；其次对单一含Cd2+和MB废水进行了胶团强化超滤,Cd2+的截留率最高可达99.2%以上,而对MB的截留率可以达到99.5%以上。胶团与两种污染物的反应均在常温下迅速完成,系统的操作压力仅为0.03Mpa。然后对含有Cd2+和MB的复合废水进行胶团强化超滤,结果表明,SDS胶团强化超滤可以高效简便地同步处理废水中的Cd2+和MB,在适宜的操作条件下,对废水中Cd2+的截留率可以达到98%以上,对MB的截留率可以达到99%以上,和单一含有Cd2+或MB的溶液超滤结果相比,证明两者不会互相造成干扰,且表面活性剂浓度、污染物浓度、pH值、温度、操作压力、静置时间、浓缩系数、不同超滤运行方式等控制参数均会对截留效能产生明显的影响。进行了基于非离子型表面活性剂(brij35、TritonX-100)与SDS复配胶团的强化超滤,SDS的用量显著减少,渗透液中SDS和总表面活性剂的残留量明显降低；然后从胶团粒径和Zeta电位着手,研究了污染物浓度和表面活性剂浓度对胶团自组装性能的影响,揭示了不同废水水质环境下表面活性剂SDS的胶团特性和变化规律。采用酸化超滤法和螯合超滤法分离截留液中的SDS和Cd2+/MB,并将回收的表面活性剂胶团再利用到MEUF中,获得了理想的效果。发现采用EDTA螯合超滤法更适合对Cd2+-MB复合废水MEUF后的浓缩液中的SDS进行回收再利用。研究结果表明,胶团强化超滤法可以高效、快速的处理单一含Cd2+/MB或Cd2+-MB复合废水,将非离子型表面活性剂(brij35、TritonX-100)与离子型表面活性剂SDS的复配作为减少表面活性剂用量的重要手段；采用动态光散射法推断SDS胶团和Cd2+/MB结合作用类型,从微观上揭示影响胶团强化超滤截留性能的原因。以上研究针对胶团强化超滤截留水中Cd2+和MB过程中的参数控制、工艺优化、SDS胶团与Cd2+和MB反应的过程及机理等关键问题进行了研究和探讨,为实现胶团强化超滤技术在纺织废水、印染废水的实际工业应用或是为污水处理厂将重金属和染料废水这两类物质混合同步去除提供理论依据。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703

【参考文献】