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膜集成技术在工业废水资源化利用中的应用; Application of integrated membrane technology in resource utilization of industrial wastewater
杭晓风
学位类型博士
导师万印华
2015-03
学位授予单位中国科学院研究生院
学位专业生物化工
关键词超滤 纳滤 反渗透 全氟辛酸 浸豆废水
摘要随着世界范围内的水污染以及淡水资源匮乏等问题日益严重,工业废水的回用已经成为控制水污染以及补充淡水资源的重要手段。膜技术由于其优越的性能在工业废水处理方面应用广泛,但相对较高的投资和使用成本以及膜浓缩液的处理是目前亟待解决的关键问题。废水资源化利用为降低废水处理成本,解决膜浓缩液排放问题提供了新的途径。然而,关于膜技术应用于实际工业废水处理过程并实现废水资源化综合利用的报道较少。本文以低浓度全氟辛酸表面活性剂废水和大豆浸豆废水两种工业废水为研究对象,采用膜集成技术实现废水资源化利用,深入研究膜过程参数对废水处理效果的影响规律。开展了膜法废水处理中试实验研究,并对全氟辛酸表面活性剂膜回收系统进行设计和优化,最终实现了工业化应用。 本文首先以全氟辛酸模拟液为研究对象,评测了两种商品化纳滤膜对全氟辛酸的截留效果,采用NF90纳滤膜重点研究了全氟辛酸浓度、搅拌速度、pH值、温度、膜通量对膜分离性能的影响。通过优化纳滤膜操作条件,可实现模拟废水中全氟辛酸的高倍浓缩,为工业实际废水中全氟辛酸的回收提供了基础数据。 采用静态吸附实验研究了全氟辛酸在膜表面的吸附行为,通过测定吸附前后接触角数据分析全氟辛酸在膜表面的吸附机理。采用浓差极化模型预测过滤过程中全氟辛酸的膜面浓度,分析浓差极化对膜表面全氟辛酸胶束形成的影响机理,并采用渗透压模型解析跨膜阻力的主要组成。 将膜集成技术应用于处理含氟聚合物合成过程中产生的低浓度全氟辛酸废水,采用中试膜设备验证了从废水中回收全氟辛酸的可行性,并对膜透过液重复利用工艺进行了研究。对工业化全氟辛酸的膜集成回收装置进行设计并实现了工业化生产,评估了其经济及环保价值。 以大豆加工过程中产生的浸豆废水为研究对象,采用超滤-反渗透集成技术对其废水资源化综合利用进行了考察,对膜处理工艺进行了优化,分析了反渗透透过液中的主要成分及其对大豆浸泡过程的影响,考查了水回用次数对其浸豆效果的影响,完成了浸豆废水处理现场中试实验。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/20328
专题研究所(批量导入)
推荐引用方式
GB/T 7714
杭晓风. 膜集成技术在工业废水资源化利用中的应用, Application of integrated membrane technology in resource utilization of industrial wastewater[D]. 中国科学院研究生院,2015.
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