PDMS-PS復(fù)合中空纖維膜處理含酚廢水的研究.pdf

1、含酚廢水主要來(lái)源于石油煉制、石油化工、酚醛樹(shù)脂等工業(yè)生產(chǎn)中，其中所含的酚類(lèi)化合物是廢水中常見(jiàn)的一類(lèi)高毒性和難以降解的有機(jī)物，處理困難，對(duì)環(huán)境危害大。目前，含酚廢水已成為我國(guó)重點(diǎn)控制的廢水之一，處理方法主要有溶劑萃取、活性碳和聚合物吸附、生化處理等，但都存在不足之處。 最近幾年來(lái)，硅橡膠膜萃取和滲透蒸發(fā)等膜技術(shù)在去除廢水中揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)的研究中越來(lái)越引起人們的關(guān)注。硅橡膠膜是一種均相聚合物材料無(wú)孔膜，具有對(duì)苯酚選擇透過(guò)性高

2、、操作穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，適宜于含酚廢水的處理。同時(shí)，中空纖維膜體積小、接觸面積大、占地小、裝填密度大、易于放大，廣泛應(yīng)用于膜接觸器中。 本文采用浸漬涂敷法制備的硅橡膠(PDMS)/聚砜(PS)復(fù)合中空纖維膜，用堿液做萃取劑來(lái)處理含酚廢水，取得了良好的效果。實(shí)驗(yàn)中復(fù)合膜硅橡膠厚度約為1～2μm，與HanShejiao等人使用的厚度為0.5mm的硅橡膠均質(zhì)膜管相比，其厚度大為減小，使苯酚的透過(guò)速率顯著增加。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在處理8.977g

3、/L和0.939g/L的苯酚廢水時(shí)，去除效果分別能達(dá)到99.9﹪和96.9﹪。通過(guò)文中建立的苯酚傳質(zhì)系數(shù)數(shù)學(xué)模型的計(jì)算，苯酚的總傳質(zhì)系數(shù)也分別從硅橡膠膜管的1.31×10-7m/s和1.29×10-7m/s提高到硅橡膠復(fù)合膜的5.31×10-7m/s和3.92×10-7m/s，并且明顯高于文獻(xiàn)中其它用有機(jī)物作萃取相的苯酚傳質(zhì)系數(shù)。 本文還考察了苯酚在PDMS/PS復(fù)合中空纖維膜中傳質(zhì)系數(shù)的影響因素，發(fā)現(xiàn)跨膜壓差、堿液的濃度對(duì)苯酚

4、傳質(zhì)系數(shù)沒(méi)有影響；苯酚溶液中硫酸、氯化鈉的存在增大了苯酚的傳質(zhì)系數(shù)，而鹽酸的存在使苯酚的傳質(zhì)系數(shù)略微減小。 本文同時(shí)研究了苯酚在PDMS/PS復(fù)合中空纖維膜中的傳質(zhì)過(guò)程，根據(jù)氣液傳質(zhì)理論以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，證明了堿液側(cè)分傳質(zhì)阻力是可以忽略的；并且利用Wilson圖，拆分了苯酚在料液側(cè)和硅橡膠膜內(nèi)的分傳質(zhì)阻力，證明了二者都顯著存在，并得到實(shí)驗(yàn)操作的優(yōu)化方法；同時(shí)建立了殼程苯酚分傳質(zhì)準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式。另外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了苯酚在殼程的傳質(zhì)效果好于