PDMS滲透萃取膜制備及其處理苯酚廢水研究.pdf

1、近年來，石油化工、酚醛樹脂等工業(yè)排放的大量含酚廢水，加劇了生態(tài)環(huán)境的惡化，對人類健康造成嚴(yán)重威脅。但傳統(tǒng)的萃取等方法由于存在返混嚴(yán)重、易造成溶劑損失等缺點，不能經(jīng)濟(jì)而有效地治理含酚廢水。滲透萃取結(jié)合了滲透汽化與膜萃取技術(shù)，以硅橡膠(PDMS)為分離膜，具有能耗低、操作方便等優(yōu)點，適用于廢水中揮發(fā)性有機(jī)污染物的分離。但其通量較小，需通過開發(fā)新型膜材料，并設(shè)計與之良好匹配的膜接觸器來強(qiáng)化其傳質(zhì)過程。因此，本文選取初始濃度為8.0g·L-1的

2、模擬苯酚廢水為研究對象，以氫氧化鈉(NaOH)溶液為萃取液，利用硅橡膠管、自制的PDMS平板膜及PDMS復(fù)合膜研究了膜、膜接觸器及滲透萃取操作條件對苯酚總傳質(zhì)系數(shù)(kov)的影響。 本文首先采用自制的PDMS平板膜制備成管式膜接觸器處理模擬苯酚廢水，并與硅橡膠管制成的卷繞式膜接觸器和管式膜接觸器進(jìn)行了比較。實驗結(jié)果表明，與硅橡膠管相比，PDMS平板膜的傳質(zhì)阻力減小，總傳質(zhì)系數(shù)提高，苯酚去除率、kov和滲透通量分別為97.3％、1

3、.77×10-7m·s-1、6.97×10-7g·m-2·s-1；硅橡膠管管式膜接觸器較卷繞式膜接觸器濃差極化小，且膜面積利用率高，硅橡膠管管式和卷繞式膜接觸器kov分別為1.25×10-7m·s-1和5.11×10-8m·s-1。 為了進(jìn)一步提高kov，采用浸漬涂覆法制備了PDMS/單孔聚砜(PS-1)、PDMS/四孔聚砜(PS-4)、PDMS/聚丙烯腈(PAN)、PDMS/聚偏氟乙烯(PVDF)、PDMS/聚酰亞胺(PEI)

4、復(fù)合膜，分別考察制備條件對復(fù)合膜氣體分離性能的影響，以表征PDMS層涂覆完整性，五種復(fù)合膜的最佳涂覆PDMS濃度分別為5.0wt.％、5.0wt.％、3.0wt.％、3.5wt.％和5.0wt.％，最佳涂覆次數(shù)分別2次、2次、2次、3次和1次。 在此基礎(chǔ)上，綜合考慮膜分離性能和操作難易程度，選擇PDMS/PS-1復(fù)合膜對苯酚廢水處理過程的操作條件進(jìn)行考察，并在最佳操作條件下比較PDMS/PS-1復(fù)合膜與其他四種復(fù)合膜的kov。結(jié)