真空膜蒸馏—结晶耦合过程处理模拟高含铵盐废水的研究

发布时间：2021-08-08 04:57

　　目前,高含铵盐废水是许多化工行业较难处理的废水之一。本文采用间歇式真空膜蒸馏（VMD）—结晶耦合过程对高含铵盐溶液进行了处理研究。系统地讨论了真空膜蒸馏和结晶过程并对其模型分析,获得了良好的效果。论文主要结果如下：首先对铵盐溶液中氨氮形态分布进行了分析,考察了不同进水pH值对溶液中游离氨和VMD渗透出水氮含量的影响；结果表明当料液pH小于6时,溶液中的游离氨含量较低,渗透出水氮含量较低,膜蒸馏过程对铵根离子具有较好的截留作用。利用真空膜蒸馏分别对最低浓度为3wt.%的氯化铵和硫酸铵溶液进行研究；讨论了不同工艺参数下渗透通量以及渗透出水氮含量的变化。在实验条件的范围内,渗透通量最高可达48L.m-2.h1,氨氮截留率均大于99.95%,且当铵盐料液pH为3时,其渗透出水氮含量均在3mg/L以下。其次,在纯水体系下,利用不同进水温度和流量测得的渗透通量对本实验膜组件的传热方程进行拟合,并结合铵盐溶液的各个物性参数和传质经验式建立了铵盐体系下渗透通量预测模型,预测值与实验值吻合。利用预测模型估算了浓度极化系数（CPC）和温度极化系数（TPC）,讨论了不同操作条件对其产生的影响。结果表明,进料... 

【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：123 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 氨氮废水的概述
        1.2.1 氨氮废水的影响
        1.2.2 氨氮废水的来源
    1.3 氨氮废水处理方法现状
        1.3.1 物理法除氨
        1.3.2 化学法除氨
        1.3.3 生物脱氨
        1.3.4 膜技术在脱氨工艺中的应用
    1.4 膜蒸馏技术概述
        1.4.1 膜蒸馏定义及分类
        1.4.2 膜蒸馏的发展
        1.4.3 膜材料与组件
        1.4.4 膜蒸馏过程中膜孔扩散模型
        1.4.5 膜蒸馏的应用
        1.4.6 膜污染
    1.5 研究意义与内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第2章 真空膜蒸馏铵盐溶液的分离性能
    2.1 前言
    2.2 理论部分
        2.2.1 热力学分析
        2.2.2 水溶液中氨氮的形态分布
    2.3 实验部分
        2.3.1 实验材料与方法
        2.3.2 分析方法
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 进水料液pH值的影响
        2.4.2 进水温度的影响
        2.4.3 渗透侧压强的影响
        2.4.4 膜表面流量的影响
        2.4.5 进水料液浓度的影响
    2.5 本章小结
第3章 真空膜蒸馏通量预测模型分析
    3.1 前言
    3.2 纯水体系中膜蒸馏的热量传递
        3.2.1 传热系数公式回归与分析
        3.2.2 实验部分
        3.2.3 结果与讨论
    3.3 铵盐溶液对渗透通量预测模型的影响
        3.3.1 对膜表面蒸汽压的影响
        3.3.2 物性参数的影响
        3.3.3 浓差极化现象
        3.3.4 铵盐体系渗透通量预测模型计算
        3.3.5 结果与分析
    3.4 本章小结
第4章 真空膜蒸馏浓缩高铵盐溶液的研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验用水
        4.2.2 实验装置
        4.2.3 实验方法
        4.2.4 分析方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 操作条件的影响
        4.3.2 渗透液回收率
        4.3.3 渗透出水总氮浓度
    4.4 本章小结
第5章 真空膜蒸馏传递阻力与膜污染分析
    5.1 前言
    5.2 纯水体系中传递阻力分布
        5.2.1 理论部分
        5.2.2 结果与讨论
    5.3 铵盐溶液浓缩过程的传递阻力分布分析
        5.3.1 理论部分
        5.3.2 结果与讨论
    5.4 本章小结
第6章 真空膜蒸馏—结晶耦合过程的研究
    6.1 前言
        6.1.1 溶解度
        6.1.2 操作参数对晶体粒度和晶形的影响
    6.2 实验部分
        6.2.1 铵盐溶解度测定实验
        6.2.2 间歇式膜蒸馏—结晶过程
        6.2.3 分析方法
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 铵盐溶解度
        6.3.2 铵盐浓缩液冷却结晶
    6.4 膜蒸馏—结晶耦合过程放大
        6.4.1 真空膜蒸馏—结晶耦合过程说明
        6.4.2 设计参数
        6.4.3 热量回收计算
        6.4.4 系统设计
    6.5 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 本文创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
个人简历及论文发表情况


【参考文献】：
期刊论文
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[2]折点氯化处理低浓度氨氮废水[J]. 黄海明,肖贤明,晏波.  水处理技术. 2008(08)
[3]利用化学沉淀法降低焦化废水氨氮浓度的预处理工艺研究[J]. 刘宇,王松.  环境科学与管理. 2008(06)
[4]天然斜发沸石吸附高浓度氨氮废水试验研究[J]. 潘嘉芬,卢杰.  中国矿业. 2008(02)
[5]鸟粪石结晶沉淀法处理氨氮废水[J]. 蒋京东,徐远,马三剑,吴建华.  水处理技术. 2008(02)
[6]磷酸铵镁化学沉淀法在处理氨氮废水中的研究进展[J]. 赵婷,周康根,王昊,刘荣义.  安全与环境工程. 2007(01)
[7]折点氯化法处理高NH3-N含钴废水试验与工程实践[J]. 宋卫锋,骆定法,王孝武,陈嘉嘉,黄子安,黎伟海.  环境工程. 2006(05)
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[9]全自养生物脱氮新工艺研究进展[J]. 王海燕,刘海涛,田华菡,孟庆胜,周岳溪.  环境污染治理技术与设备. 2006(04)
[10]氨氮废水处理技术的发展[J]. 张仁志,褚华宁,韩恩山,金伟.  中国环境管理干部学院学报. 2005(03)

硕士论文
[1]新型铜基离子交换树脂处理氨氮废水的研究[D]. 彭佳乐.中南大学 2009



本文编号：3329273