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乳状液膜法处理H酸废水的实验研究（完整版）实用资料
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文章编号:1007-8924(200701-0085-04
研究简报
乳状液膜法处理H酸废水的实验研究
张莉1,陆晓华2
(1.武汉工程大学环境与城市建设学院,武汉430073;
2.华中科技大学环境科学与工程系,武汉430074
摘要:以Span-80、FSN-100为复合表面活性剂,TOA为流动载体,
H酸废水时TOA浓度、内相NaOH浓度、油内比oi、H
对废水COD去除率指标的影响,,实验结果表明乳状液膜法处理H酸废水具有较好的应用前景
关键词:H酸废水;乳状液膜
中图分类号:X703.;:A

体,主要有H酸、K酸、J酸、γ酸、T酸、吐氏酸和变色酸等,广泛地应用在染料行业的生产过程中[1,2].由于这类染料中间体生产废液中有机物含量高,化学结构稳定,大多除含有磺酸基(—SO3H外,还带有氨基、羟基等取代基,因此这类废水酸性强、对生物有毒性,而且含盐量高,属高浓度难生化降解有机废水,高水溶性和强极性使富含该类物质的废水用一般的絮凝、萃取和吸附等物理化学方法难以有效处理,对这类废水的处理是当今环保领域的一项重要研究课题[3,4].
H酸生产母液中有机污染物对微生物有较大的抑制作用,由于BOD5/CODCr<012,废水不宜生化处理.本文针对H酸废水,采用乳状液膜分离的方法,研究其对废水处理的适应性,其结果对H酸废水的处理工艺和新型高效设备开发具有指导意义.
1实验材料及方法
1.1废水性质
实验中所用废水系湖北某化工公司H酸生产车间生产过程中酸析工段排出的废液,其理化性质如表1所示.
表1H酸废母液的主要性质
Table1PropertiesofHacidwastewater
颜色pH
CODCr/
(mg・L-1
盐含量/
(mg・L-1
主要成分深褐色2.000100~200
H酸,T酸,硫酸铵
1.2主要原材料
三辛胺,军事医学科学院药材供应站生产,化学纯,含量≥95%;异辛醇,天津博迪化工生产,分析纯,含量≥9917%;Span-80,天津博迪化工生产,分析纯,含量≥9615;FSN-100,氟碳表面活性剂,美国杜邦公司生产.
1.3实验方法
按一定比例把表面活性剂、载体、助剂和膜溶剂在乳化器内混合,随后在BME100LX型高剪切混合乳化机高速搅拌下(转速为2500~3500r/min慢慢加入内相试剂NaOH溶液到制乳器中,选择一定的油内比(Roi,机械制乳5min,制得稳定的油包水W/O型乳状液.将乳状液按一定乳水比(Rew加到盛有外相废水的萃取器中,维持慢速搅拌(转速为200~400r/min使其充分接触

,萃取5~25min,在分离器中静置后分液测处理后废水的COD.
收稿日期:2005-02-22;修改稿收到日期:2005-06-21
作者简介:张莉(1965-,女,湖北武汉人,硕士,副教授,从事环境工程领域的教学与科研工作.(027-62956471第27卷第1期膜科学与技术Vol.27No.12007年2月MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYFeb.2007
2实验结果及分析
2.1流动载体TOA用量对COD去除率的影响
在乳状液膜工艺中,加入一定量的流动载体可提高分离过程中物质的选择性和传质速率.在其他条件不变的情况下,适当改变载体TOA的用量,比较不同TOA用量下废水的COD去除率,结果见图

1.
CNaOH=4%,Roi=1R1∶1H2,
Span-80mL,FSN-100=015g/100mL,=5mL/100mL煤油
图1不同TOA含量下COD去除率η与
萃取时间t的关系
Fig.1RemovalrateofCODdependingonextractiontime
withdifferentcontentofTOA
流动载体的加入可以使离子有选择性地迁移,提高萃取的分离效率.TOA能与外相水溶液中待分离的物质形成配合物(萃取,该配合物又能与内相试剂反应(反萃取,生成的化合物浓缩于内相中,从而使待分离的物质得到分离.由图1可知,载体TOA对COD去除率有明显的影响,当TOA为3mL/100mL煤油时,COD去除率最高,达62%,进一步增加TOA的含量,COD去除率反而降低,主要是TOA含量过高时,液膜增厚,阻碍了萃取过程溶质的传质过程.2.2内相试剂NaOH的浓度对COD去除率的影响
由图2可以看出,NaOH溶液作为内相试剂时,当OH

-浓度较低时(015%~1%,随OH-浓度的增加,COD去除率增加,而当OH-浓度超过某一值后,COD去除率反而下降,如图2中的2%和4%的NaOH溶液.这是由于OH-浓度较低时OH-浓度的增加有利于界面内反萃取反应的进行,当OH-浓度