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真空膜蒸馏法处理含甲醛废水试验研究

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【中文关键词】膜蒸馏  甲醛废水  
【摘要】采用聚四氟乙稀(PTFE)膜和聚偏氟乙稀(PVDF)中空纤维微孔膜组件对含甲醛废水进行膜蒸馏处理,研究影响甲醛通量的诸因素,如料液温度、浓度、流速等,通过试验得出用PTFE膜和PVDF膜处理甲醛废水的最佳条件。
【部分正文预览】

含甲醛的废水主要来 自有机合成、合成橡胶、油漆和涂料、塑料、制革、纺织 以及木材粘合剂等的生产过程。此外,也可来 自内燃机 的废气 、发 电厂烟气等 。 甲醛对人 和温 血动物 的毒 性很强 ,它 能刺激 皮肤,易引起皮炎,易产生呼吸道感染、过敏、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能异常等,对人的致死量为142mg·kg-·。如果人类 长期饮 用被 甲醛 污染 的水 源 ,会引发头昏、贫血以及各种神经系统疾病。生活饮用水和 生 活用 水 中 的最 高允 许 浓度 为 0.01mg·L~,渔业用 水 中 甲醛最 高允许浓 度为 0.11mg·L。。。甲醛 能与微生物体 内的蛋白质、DNA、RNA直接起反应,导致微生物死亡或抑制其生物活性 。超过 200mg·L后微生物活性几乎完全受到抑制,所 以高浓度 甲醛不适合用生物法处理,且甲醛溶液形态为真溶液,混凝工艺也难 以奏效。

目前处理甲醛废水的方法主要有芬顿法、光催化氧化法、高级氧化法、吹脱法、氧化 .吸附法等,就 目前的研究进展来看,一般都是将高级氧化处理作为工业有机废水的预处理技术使用,将有机物浓度降至较低范围,而后再辅 以适当的后续处理方法。但总的来说,运行费用过高、氧化剂消耗量大等缺点使其普遍应用受到限制。积极开发新型处理方法有重要意义。

膜蒸馏 (Membranedistillation,简称 MD)是近几十年得到迅速发展的一种新型高效的膜分离技术。这种技术基于膜两侧水蒸气压力差的作用,热侧的水蒸气通 过膜孔 进入冷 侧 ,然 后在冷 侧冷 凝下来 ,这个 过程 同常规 蒸馏 中 的蒸发 传 递 一冷 凝 过程 一样。与其他膜分离过程相比,膜蒸馏具有可在常压和稍高于常温的条件下进行分离的独特优点,可以充分利 用太 阳能 、工 业余热和 废热等 低价 能源 ,且设 备简 单 、操 作 方便 ,可 用 于海 水和 苦咸 水 淡化 、超纯 水制备、浓缩水溶液 以及医药、环保等诸多方面 ,所 以膜蒸馏技术的发展越来越引起人们 的重视 。

近年来,膜蒸馏分离技术用于废水处理的研究报道较多,可用于处理被染料污染的纺织废水、被牛磺酸污染的制药废水 、含重金属 的工业废水及含低量放射性元素的化学废水等 。如采用 中空纤维膜蒸馏技术对含酚废水进行 了研究 ,浓度高达 5000Ixg·mL 的苯酚经 处理可 降至 50Ixg·mL。以下 ,苯 酚 的去 除率 可达95%以上[71。用减压膜蒸馏技术处理丙烯腈废水,废水 中丙烯腈 的去除率 在 98% 以上 ,出水浓 度 低于 5g·mE-t,达到排 放要求 。这一试 验 结果 显示 了 VMD在挥发性有机污染物的处理方面将会 有重要的作用 。研 究采用 膜蒸馏 方法进 行 甲醛废 水处理 ,为含 甲醛 废水 的处理提供 一种 新 的方 法 。可 以预 见 ,膜 蒸馏技术在废水处理中的将发挥巨大的作用。

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