膠團強化超濾法處理含鎘廢水的機理與應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、膠團強化超濾法是一種將表面活性劑技術(shù)和超濾技術(shù)結(jié)合的新型、高效的重金屬廢水治理方法。本文展開了膠團強化超濾法處理含鎘廢水的機理與應(yīng)用基礎(chǔ)研究，研究中以十二烷基硫酸鈉(SDS)為表面活性劑，采用聚醚砜中空纖維超濾膜處理含鎘廢水，系統(tǒng)地研究了分離過程的各控制因素的影響，優(yōu)化了分離過程條件，并通過考察動力學(xué)、熱力學(xué)與吸附規(guī)律，結(jié)合微觀檢測，分析了膠團強化超濾的作用機制。 研究中(1)從鎘污染現(xiàn)狀、含鎘廢水治理技術(shù)現(xiàn)狀、超濾和表面活性

2、劑技術(shù)在環(huán)境保護中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及膠團強化超濾技術(shù)的現(xiàn)有成果出發(fā)，提出研究的背景和目的；(2)進行了廢水水質(zhì)環(huán)境下表面活性劑SDS臨界膠團濃度和膠團特性變化規(guī)律的研究，采用三種非離子型表面活性劑與SDS的復(fù)配，有效地降低臨界膠團濃度；(3)對含鎘廢水進行了膠團強化超濾，實現(xiàn)Cd<'2+>截留率97％以上，研究發(fā)現(xiàn)SDS膠團與Cd<'2+>的吸附過程遵循二級動力學(xué)規(guī)律，符合Langmuir吸附等溫方程，屬于自發(fā)的吸熱過程，吸附作用力主要為相

3、反電性的吸引；(4)對含鎘、含鋅、含鉛廢水以及混合體系進行膠團強化超濾，研究發(fā)現(xiàn)SDS膠團對二價重會屬離子的吸附作用為Pb<'2+>＞Cd<'2+>＞Zn<'2+>，當(dāng)溶液中多種二價重金屬離子存在時，各離子之間存在與SDS膠團的競爭吸附，競爭能力為Pb<'2+>＞Zn<'2+>＞Cd<'2+>；(5)建立起基于超濾膜污染層性質(zhì)的滲透通量模型，揭示了膠團強化超濾過程中的控制參數(shù)、膜裝置參數(shù)與滲透通量的關(guān)系，該模型可有效的預(yù)測橫向流膠團強化

4、超濾穩(wěn)態(tài)時的滲透通量變化規(guī)律，實驗驗證誤差率在4.77％～12.85％；(6)進行了基于非離子型表面活性劑與離子型表面活性劑復(fù)配膠團的強化超濾，顯著地減少了SDS的用量，降低滲透液中SDS的殘留量；(7)采用微孔泡沫氣浮深度處理膠團強化超濾滲透液，出水中Cd<'2+>達到《污水綜合排放標準》中一類污染物最高濃度允許限值的要求。 研究結(jié)果表明，膠團強化超濾法可以高效、快速的處理含鎘廢水，與微孔泡沫氣浮聯(lián)用后可以實現(xiàn)Cd<'2+>

5、的達標排放，研究中將膠團強化超濾與微孔泡沫氣浮聯(lián)用，僅通過微氣泡即同時實現(xiàn)含鎘廢水中Cd<'2+>和表面活性劑的深度處理，并將膠團強化超濾和微孔泡沫氣浮工藝聯(lián)用改進作為減少表面活性劑用量的重要手段；建立起基于超濾膜污染層性質(zhì)的滲透通量模型，克服了凝膠層阻力和膜阻力在實際應(yīng)用中不易測定的缺點；采用微觀檢測方法推斷膠團和重金屬離子結(jié)合作用類型，從微觀上檢測膠團強化超濾過程中膠團與重金屬離子的吸附機理。 以上研究針對膠團強化超濾處理