中空纖維更新液膜技術處理異丙苯法制酚工藝含苯酚廢水的實驗研究.pdf

1、隨著現代工業(yè)的快速發(fā)展，我國每年排放大量的含酚廢水。含酚廢水不但危害人體健康安全，而且嚴重破壞自然生態(tài)平衡。制酚工業(yè)因產生高濃度的含酚廢水而成為廢水脫酚的重點對象之一。現有的異丙苯萃取—反萃塔脫酚工藝存在著設備龐大、溶劑消耗量大、處理結果不能達到排放標準等缺陷。因此，研發(fā)新型、高效的脫酚技術具有重要意義。
　　 本文針對異丙苯法制酚工業(yè)產生的含酚廢水，選用中空纖維更新液膜(HFRLM)技術，對實驗室模擬的含酚廢水進行了實驗研究。

2、實驗選用異丙苯作為萃取劑，分別研究了熱力學因素、流體流動狀態(tài)、體系物性、液膜相組成等對苯酚傳質性能的影響，同時建立了相關傳質模型，探索各種操作條件與苯酚傳質過程的關系。
　　 結果表明，HFRLM過程運行30分鐘達到穩(wěn)定。以異丙苯為萃取劑時，pH值在1～6范圍內分離效率和傳質系數較為穩(wěn)定。當pH值大于7時，分離效率幾近為零。苯酚去除率隨料液相中苯酚濃度的增加而降低，分離效率也隨之減小。反萃液NaOH溶液濃度低于0.3mol/L時

3、，傳質通量、分離效率和傳質系數隨著反萃液濃度的升高迅速增加，當NaOH溶液濃度高于0.3mol/L之后變化不再顯著。在油水相體積比為1∶20時酚傳質效果良好且穩(wěn)定。另外，在兩相流速的影響實驗中發(fā)現，傳質通量隨殼程流速的增加呈現先快后慢的增加趨勢，傳質通量、去除率隨管程流速增大而逐漸減小。與之相比，管程流速的增大則導致傳質通量和分離效率的下降。長時間穩(wěn)定實驗顯示出HFRLM技術良好的穩(wěn)定性能。
　　 采用模擬工業(yè)廢水作為處理對象，

4、以異丙苯作萃取劑，NaOH溶液做反萃劑，用中空纖維更新液膜技術處理第5級后去除率可達99％，余酚濃度低于國家工業(yè)含酚廢水的排放標準5mg/L，可直接排放。反萃相苯酚濃度高出料液相500倍，可用于回收。由此可見，異丙苯作為萃取劑時可以實現苯酚的逆濃度梯度傳質和富集，這對制酚工藝廢水處理來說具有工藝上不可替代的優(yōu)勢。在前文系統(tǒng)研究各種操作條件對中空纖維更新液膜傳質效果的影響基礎上，作者基于表面更新理論和阻力串聯模型，建立了循環(huán)過程的數學模型