论文部分内容阅读
膜蒸馏技术是一种利用疏水性的微孔膜并以膜两侧温差为推动力使得热侧挥发性物质穿过膜孔在冷侧冷凝富集的一种物理分离技术,是膜技术中一种有效分离有机废水中氨氮、苯酚等挥发性物质的方法。本文主要采用减压膜蒸馏的方法处理蒸氨工段中高浓度废水,探讨了中空纤维膜减压蒸馏过程不同处理工艺参数对废水中氨氮和有机物去除的影响,并初步分析减压膜蒸馏过程中的传热传质机理。在此基础上研究了膜组件在运行过程中膜污染问题,对膜清洗的方案进行了研究。结论如下:(1)通过中空纤维膜减压蒸馏装置对不同处理工艺参数的影响考察,结果表明随着温度、真空度、pH和流速的增加氨氮通量增大,水通量增大,氨氮传质系数增大。其中温度对于氨氮通量和水通量的影响最为明显,氨氮通量最高达到2.67g/m~2·h,水通量最高达1.4kg/m~2·h。pH由7.4增加到11.3氨氮通量增加了35%,pH对于氨氮通量大小影响较大,对水通量影响不明显。真空度为0.044MPa时氨氮通量占总膜通量比例最大,适当的真空度有利于馏出液中氨氮和水的分离。因此最优的操作参数为:P=0.044MPa、流速V=0.73m/s、溶液pH=11.3、温度T=75.4℃的操作条件下运行4小时可以将焦化废水中的氨氮去除88.3%。(2)浓差极化系数CPC主要受到原料液流速的影响,当流速为0.073m/s时CPC=1.001此时浓差极化现象被削弱。TPC随温度和pH的升高而降低,热量利用效率减小。然而废水中含羟基的小分子有机物和含羧基的芳烃有机物会影响到溶液的饱和蒸汽压和与氨氮分子形成氢键,从而影响氨氮传质过程。(3)通过清洗方案的探讨确定了管程采用0.1mol/LHCl和0.1mol/LNaOH溶液冲洗,气体吹扫壳程的联合清洗方案。