稀硝酸作吸收劑的氣態(tài)膜法脫除、回收廢水中氨氮的研究.pdf

1、膜解吸、膜吸收和氣態(tài)膜過程(特征為膜壁微孔中的空間為氣相所占據(jù))已經(jīng)用于多種料液或料氣的分離,包括NH3、CO2、SO2、H2S、Br2、I2、HCN、胺、苯酚及某些揮發(fā)性有機物等的脫除、回收、富集和純化。但在處理含氧化性物質的體系(如含有硝酸、溴素、溴酸、次氯酸、氯氣、雙氧水和臭氧等氧化性物質)時,常用的膜材料如聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)等抗氧化性較差,而聚四氟乙烯(PTFE)具有優(yōu)異的疏水性能和發(fā)達的孔隙

2、結構,在很廣的溫度范圍內不受酸堿和氧化劑腐蝕。本研究以氣態(tài)膜法脫氨時稀硝酸為吸收劑來模擬氧化性環(huán)境,以稀氨水溶液為料液,研究用耐氧化性的PTFE中空纖維膜接觸器脫除并回收廢水中氨氮的可行性和操作穩(wěn)定性。在相同的操作條件下對用PTFE、PP和PVDF制得的三種膜接觸器的脫氨性能進行了系統(tǒng)的比較;并研究了料液流速、酸吸收液流速、溫度、含氨料液進口濃度和硝酸吸收液濃度對三種膜接觸器傳質性能的影響。建立了過程傳質模型,并利用MATLAB軟件對膜

3、側傳質系數(shù)kM和管程料液傳質系數(shù)kL值進行了求解。實驗結果表明中空纖維膜內徑和壁厚是影響傳質過程的重要因素,且總傳質系數(shù)K,kM,kL及脫除率R均隨溫度的升高而顯著增加。室溫下長期實驗結果顯示:PVDF膜運行7天后發(fā)生嚴重泄漏,PP膜穩(wěn)定運行20天后傳質系數(shù)顯著下降,PTFE膜運行30天時性能仍然保持穩(wěn)定。
　　使用PTFE中空纖維膜接觸器處理制藥廠廢水時,以含有Fe3+的氧化性的硫酸作為吸收液,大孔樹脂吸附-微濾-超濾預處理工藝

4、可有效脫除制藥廢水中的浮油、苯乙酸、其它色素物質并使COD值明顯下降;再經(jīng)過PTFE中空纖維氣態(tài)膜法脫氨后,廢水中氨氮的脫除率在96％以上;最后通過陽離子交換樹脂去除副產(chǎn)物硫酸銨溶液中殘存的鐵離子。搖床實驗表明處理后的水樣中氨氮和副產(chǎn)物中鐵離子對后續(xù)生化處理的危害及抑制作用基本移除,膜接觸器在處理實際制藥廢水實驗中連續(xù)運行一個月未出現(xiàn)泄漏,且傳質性能穩(wěn)定。
　　PTFE中空纖維膜接觸器克服了傳統(tǒng)膜接觸器不耐硝酸氧化和使用壽命短的缺