渗透蒸发处理煤气化含酚废水

【摘要】： 渗透蒸发是一种新型的膜分离技术,是近年来最活跃的研究领域之一。渗透蒸发主要用于液体混合物的分离,适用于从有机溶剂中脱除少量水或从水溶液中脱除挥发性有机物。与传统的分离技术相比,渗透蒸发在废水中有机物污染物脱除方面具有节能、常压操作等突出的技术优势和良好的应用前景。 在课题工作中,将PDMS复合膜应用于渗透蒸发处理煤气化含酚废水,研究了废水循环过程中,各种操作条件对渗透蒸发性能的影响。主要考察了预处理前后的煤气化废水初始浓度、系统运行温度、废水进液流量及膜反应池下腔压力等操作条件对膜的分离性能的影响,得出最佳运行条件。 研究表明,随着废水初始浓度的增加,废水中酚的渗透通量逐渐增大,且在低浓度下呈线性关系。在预处理前废水浓度小于2500mg/L,预处理后废水浓度小于3000mg/L条件下,渗透通量随初始浓度呈线性增加;废水中酚的渗透通量与温度的关系符合Arrhenius方程,渗透通量随温度的增加而单调增加;增大废水进液流量,废水在膜面上的流动程度加剧,从而使渗透通量增大;减小膜反应池下腔压力,废水中渗透过膜的酚在膜下侧的平衡浓度降低,膜两侧的酚浓度差增大,传质推动力增大,渗透通量增大。 通过实验过程得出废水预处理前后的最佳运行条件,预处理前的废水在初始浓度为2500mg/L、系统运行温度为50℃、进液流量为3.75L/h、反应池下腔压力为800 Pa时,渗透蒸发性能达到最优,废水中酚类物质渗透通量可达20275mg/h·m2;预处理后的废水中悬浮物(SS)明显降低,由350mg/L下降到114mg/L。在废水初始浓度为3000 mg/L、系统运行温度为50℃、进液流量为4.50L/h、反应池下腔压力为800 Pa时,渗透蒸发性能达到最优,废水中酚类物质渗透通量可达22700mg/h·m2。 对构造的PDMS平板复合膜渗透蒸发装置对预处理后的煤气化废水进行处理,研究了废水循环过程中的传质问题。分析了不同流动状态对渗透蒸发过程的传质影响。使用Sherwood公式对渗透蒸发过程中的液相传质过程进行分析,得出液相传质系数,应用串联阻力模型和实验数据相结合得出膜内传质系数。通过实验从膜表面液相传质阻力和膜内扩散传质阻力中找出了对渗透蒸发系统起控制性作用的传质阻力。 【关键词】：渗透蒸发 含酚废水 PDMS复合膜 膜传质系数 边界层传质系数
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-22
• 1.1 煤气化含酚废水8-9
• 1.1.1 煤气化废水的来源8
• 1.1.2 煤气化含酚废水特点8-9
• 1.1.3 煤气化含酚废水的危害9
• 1.2 煤气化含酚废水处理工艺介绍9-15
• 1.2.1 生化法10
• 1.2.2 化学法10-12
• 1.2.3 物理法12-15
• 1.3 渗透蒸发工艺概述15-20
• 1.3.1 渗透蒸发工艺发展过程15-16
• 1.3.2 渗透蒸发工艺原理16-17
• 1.3.3 渗透蒸发工艺特点17-18
• 1.3.4 渗透蒸发性能参数18
• 1.3.5 影响渗透蒸发分离性能的因素18-20
• 1.4 本课题研究的目的及意义20
• 1.4.1 本课题研究的目的20
• 1.4.2 本课题研究的意义20
• 1.5 本论文主要研究内容20-22
• 第2章 实验材料与方法22-29
• 2.1 实验试剂及仪器22-23
• 2.2 实验用膜材料及膜组件23-25
• 2.2.1 膜材料23-24
• 2.2.2 膜反应池24-25
• 2.3 实验用水25-27
• 2.4 实验装置及分析方法27-29
• 2.4.1 实验装置27
• 2.4.2 分析方法27-29
• 第3章 PDMS膜渗透蒸发处理含酚废水性能研究29-49
• 3.1 预处理前煤气化废水渗透蒸发性能研究29-40
• 3.1.1 废水初始浓度对PDMS复合膜渗透蒸发性能的影响29-33
• 3.1.2 系统运行温度对PDMS复合膜渗透蒸发性能的影响33-37
• 3.1.3 进液流量对PDMS复合膜渗透蒸发性能的影响37-38
• 3.1.4 反应池下腔压力对PDMS复合膜渗透蒸发性能的影响38-40
• 3.1.5 不同PDMS有效层厚度复合膜渗透蒸发性能40
• 3.2 预处理后煤气化废水渗透蒸发性能研究40-47
• 3.2.1 废水预处理40-43
• 3.2.2 初始浓度对PDMS复合膜渗透蒸发性能的影响43-44
• 3.2.3 运行温度对PDMS复合膜渗透蒸发性能的影响44-45
• 3.2.4 进液流量对PDMS复合膜渗透蒸发性能的影响45-46
• 3.2.5 反应池下腔压力对PDMS复合膜渗透蒸发性能的影响46-47
• 3.3 本章小结47-49
• 第4章 PDMS膜渗透蒸发处理含酚废水传质研究49-62
• 4.1 引言49
• 4.2 渗透蒸发传质模型49-51
• 4.2.1 经验模型49
• 4.2.2 半经验模型49-51
• 4.2.3 理论模型51
• 4.3 溶解扩散传质51-56
• 4.3.1 总传质方程及总传质系数51-53
• 4.3.2 液相传质系数的确定53-54
• 4.3.3 膜内传质系数的确定54-56
• 4.4 传质系数计算56-61
• 4.4.1 总传质系数及液相传质系数计算56-60
• 4.4.2 膜内传质系数计算60-61
• 4.5 本章小结61-62
• 结论62-64
• 参考文献64-69
• 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果69-71
• 致谢71

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

含酚废水的渗透蒸发分离研究进展    田广琴;伍艳辉;

改性活性炭吸附多元酚效能研究    孟祥敏

中空纤维致密膜基吸收CO_2传质过程    孙承贵,曹义鸣,左莉,林斌,介兴明,袁权

高炉煤气洗涤废水的处理技术    黄廷林

高级氧化处理有机污水技术进展    钟理,陈建军

液膜分离过程的新发展──内耦合萃反交替分离过程    吴全锋,顾忠茂,汪德熙

硅橡胶复合膜用于渗透蒸发的膜传质动力学(Ⅰ)膜面上的对流传质    李磊,肖泽仪,张志炳,谭淑娟

硅橡胶复合膜用于渗透蒸发的膜传质动力学(Ⅱ)膜内的扩散传质    李磊,肖泽仪,蒲亮,张志炳

含酚污水处理技术的发展概况    徐鸥,吴虹

丙炔醇-丁炔二醇-水溶液的渗透汽化分离研究    邓克旺;汤晓玉;陈春燕;蒋越;傅晟伟;肖泽仪;

中国煤化工的现状及展望    范维唐,杜铭华

渗透物分子在渗透蒸发膜中的传质模型    刘雪春;陈翠仙;李继定;

含酚废水光催化处理的环境健康风险评价研究    武婕

基于纳米材料有机–无机复合超滤膜的研究进展    王宗花;于海容;夏建飞;张菲菲;夏延致;李延辉;

硫化铜矿湿法冶金工艺综述    张忠平

渗透汽化膜处理低浓度甲醇废水的研究进展    周小龙;杨艳;谷圣军;刘俊生;邵国泉;

膜法沼气净化数学模型的建立与应用    郑志;吕艳丽;

用电渗析法分离牛磺酸与硫酸钠混合水溶液    赵成茂,董泉玉,扬从贵,程怡

UV/O_3复合杀菌去除2,4—DCP的试验研究    马娟,朱琨,杨建涛

高级氧化技术治理钻井废水的研究    兰霜;王兵;蒋万义;梁敏;

电动法修复苯酚污染土壤的实验研究    孟祥婕;朱琨;蒋煜峰;南忠仁;

反渗透工艺在冷轧废水脱盐处理的应用    毕英;石驰;

TNT的O_3/H_2O_2降解规律    吴耀国,赵大为,赵晨辉,惠林

膜分离技术在电镀清洁生产中的应用简介    罗伟锋;楼永通;褚红;叶海林;

反渗透膜的化学清洗    孙文敏;

絮凝-膜法处理甲壳素生产废水的试验研究    徐寅初;吴礼光;项贤富;高从堦;

纳米TiO_2/PVDF复合超滤膜的制备及性能研究    刘燕;钱英;彭跃莲;刘淑秀;纪树兰;

聚烯烃中空纤维微孔膜及其应用研究与进展    陈颖;关毅鹏;

膜分离技术与水资源再利用    高从堦;

热致相分离制膜条件对聚丙烯平板微孔膜结构的影响    唐娜;马敬环;王嘉宁;王海涛;鞠兴文;

中空纤维膜吸收低质量浓度SO_2的特性    薛娟琴;王召启;李伟达;田宇红;

聚偏氟乙烯中空纤维膜的化学清洗研究    胡保安;吕晓龙;马世虎;阚彬;

板式超滤技术在维生素C生产中的应用    陈永林;刘梅城;翟振山;姜海龙;

膜吸收和化学吸收分离CO_2特性的研究    晏水平

聚电解质络合物的可加工性及其功能材料的构建基础    赵强

光催化氧化联合工艺处理不同污染物的研究    张峰

有机污染物电化学氧化反应器的流体动力学和传质性能研究    苏静

Silicalite-1沸石及炭复合膜的制备与应用研究    肖伟

杂萘联苯聚芳醚砜中空纤维纳滤膜的研究    韩俊南

杂萘联苯聚芳醚砜分离膜的制备及应用研究    韩润林

Am（Ⅲ）与Eu（Ⅲ）的萃取分离研究    耿彦霞

餐厨垃圾制沼及膜法沼气提纯一体化系统设计及理论研究    尼姝丽

镍钼矿冶炼烟尘中硒的提取新工艺及其机理研究    侯晓川

疏水性SBA-15/PDMS杂化膜制备及分离乙醇/水的研究    王倩

苯系物的新型吸收剂制备及性能研究    刘英

缓控释肥养分释放率快速测定及在田间土壤中释放率的相关性研究    颜晓

聚氯乙烯超滤膜亲水性改性及水过滤性能研究    谢荣华

新型可降解载药复合涂层的制备与表征    王勇

水溶液中2-氯酚和4-氯酚的催化氧化降解研究    胡洋

纳滤膜的荷电性能及对盐水溶液体系的截留机理研究    段晓杰

集成膜技术深度处理油田采油废水研究    潘振江

介孔SiO_2/聚酰胺反渗透复合膜的制备    王丽

三醋酸纤维素正渗透膜的制备与性能研究    刘蕾蕾

五氯苯酚的降解研究进展    李梦耀;黎卫亮;钱会;

电极材料对含酚废水处理效果的影响    刘成伦;吕华山;

化学-物理混合活化法改性活性炭电化学性能    杨娇萍,田艳红

表面负载不同金属离子的活性炭吸附二苯并噻吩    余谟鑫;李忠;夏启斌;王书文;

渗透汽化膜处理含酚废水    刘南安,张可达

醋酸丁酯酯化反应体系组分在PEBA膜中的吸附性能    邹昀;杨超;刘琨;童张法;冯献社;

TTC—脱氢酶活性常温萃取测定法及应用    胡子斌

生物膜厚度影响含酚废水处理效果的研究    冯素萍,朱英,邹晓东

改性活性炭吸附去除氟硅酸中砷的研究    胡琳;刘松林;杨三可;汤德元;

PDMS渗透蒸发膜的制备及其处理含酚废水的研究    马克;陈寅生;李茜;

微波改性活性炭及其脱硫特性研究    蒋文举

渗透汽化技术分离醋酸正丁酯粗产品中的微量水及其废水中的有机物    刘琨

活性炭吸附—微波解吸—催化燃烧处理含甲苯废气研究    曹晓强

水处理用活性炭的微波改性与再生    邹学权

活性炭对多元酚废水吸附效果的研究    郁捷

活性炭吸附——微波解吸回收淡酒液中酒精的试验研究    王宝庆

减压膜蒸馏处理含酚废水的研究    秦操

Photo-Fenton试剂降解苯酚的研究    徐蕾

缺氧—好氧工艺处理含酚废水的实验研究    郭东敏

Cr～（3+）改性膨润土处理含酚废水的实验研究    王扬

活性炭吸附—生物再生处理高盐高浓度苯胺废水    张婷婷

活性炭纤维脱硫与超声改性研究    刘金生

苯酚厌氧降解菌的选育及其降酚特性    李红梅

褐煤焦油制取有机碱—中油含酚废水脱酚萃取剂研究    赵天亮

含酚废水综合治理新技术及其研究进展    范荣桂;高海娟;李贤;郜秋平;

Ag担载对TiO_2光催化活性的影响    刘守新,曲振平,韩秀文,孙承林,包信和

水泥负载TiO_2光催化降解染料水溶液的研究    程沧沧,胡德文,赵俐敏

CO_2在金属表面活化的UBI-QEP方法研究    傅钢,吕鑫,徐昕,万惠霖

二氧化碳和丙烯直接合成甲基丙烯酸NiPMo_(12)催化剂的研究    王大文,钟顺和

活性磁铁矿上CO_2直接还原成C的研究    张春雷，吴通好，杨洪茂，姜玉子，彭少逸

渗透汽化膜材料的选择    潘岚,周志军,刘茉娥

TiO_2-SiO_2复合半导体气凝胶制备及光催化活性研究    邓忠生,张哲,翁志农,张玉龙,王珏,周斌,沈军,陈玲燕

亲水膜的表面改性及在膜蒸馏中的应用    吴庸烈,孔瑛,林晓,刘卫宏,徐纪平

有机液优先透过渗透汽化膜    蒋晓钧,施艳荞,陈观文

健康风险评价的基本内容与方法    田裘学

苯酚丙酮装置含酚废水治理技术    李明玉;

含酚废水壳聚糖衍生物吸附法处理    田澍;顾学芳;黄丹;

对各种含酚废水处理技术的评价    邱永銓;

含酚废水的回收处理方法    王璋;章鸥;

在燃料油掺水技术中使用添加剂801及处理含酚废水的综合利用    严信康;

利用高低浓度含酚废水制油漆    曹兴周;

用DY—2型萃取剂处理含酚废水    石茂德;毛远邀;范宏玉;

含酚废水的处理与机理研究    何珍宝

用静态混合器萃取法处理工业含酚废水    陈良

光催化氧化含酚废水的研究    杨国栋,石晓枫,杨布亚,杨靖辉

稀土烧绿石复合氧化物催化剂对含酚废水光催化降解反应研究    丁冉冉;胡佳楠;白雅琴;周伟华;胡瑞生;

快速高效低成本处理含酚废水方法的研究    冯春梁;邹文祥;李丽;毛晓旭;杨迎麟;

高级氧化技术降解含酚废水的研究    夏璐;龚铸;王双飞;

凹凸棒石粘土固定辣根过氧化物酶处理含酚废水    彭书传;鲍腾;舒林;

膜分离技术处理含酚废水    雷霆;

渗透蒸发过程改进的溶解-扩散模型    彭福兵;姜忠义;

溶剂浸渍树脂在处理含酚废水方面的应用研究    练兴;朱慎林;

双元素共掺杂改性TiO_2光催化氧化处理工业含酚废水的实验研究    刘元;李亚峰;

内循环三相生物流化床处理含酚废水    徐成斌;黄斐;

ClO_2氧化/粉煤灰吸附协同体系处理含酚废水的实验研究    鲁秀国;翟建;黄君礼;张全兴;陈金龙;

淄博强化建陶行业监管    李宗影仇婷

清华技术成功用于含酚废水治理 国产 燃气可替代乙炔气    特约记者 郭超英 李崎

“看不见的手” 看得见的力量    张宏福

张店：燃烧废水成为产业    张宏福

我市部署环保专项行动    张宏福

山东淄博明确陶瓷企业治污要求    王希波

我市环保治理打出“组合拳”    张宏福刘云龙 田华 毛鹏鹏

双杨镇：打响环境整治攻坚战    魏廷宝阎盛霆 张学

淄博市人民政府办公厅关于以粉尘烟尘含酚废水化工异味综合整治为重点开展2008年第一次环保专项行动的通知    

淄博市人民政府办公厅关于以粉尘烟尘含酚废水化工异味综合整治为重点开展2008年第一次环保专项行动的通知    

生物启发下的渗透蒸发膜制备与过程强化研究    李犇

生物粘合启发下渗透蒸发复合膜的制备与酯化反应强化    马静

掺杂型Bi系可见光催化材料的制备、表征及其应用工艺研究    高晓明

FAU型沸石膜的合成、表征及其渗透蒸发性能研究    孙国锋

新型硅橡胶膜生物反应器制造乙醇连续发酵动力学研究    钟月华

NaA、FAU和ZSM-5沸石膜的制备及其应用    李邦民

β沸石膜的制备及其分离催化性能的研究    邵国林

高盐含酚废水生物处理及微生物群落结构研究    王平

胶团强化超滤增溶截留水中苯酚的效能机理与应用研究    许柯

含酚废水在结构化固定床上的吸附动力学    邵琰

渗透蒸发处理煤气化含酚废水    寇相全

纳米TiO_2降解含酚废水的研究    魏小芳

水解酸化-微电解一体化反应器预处理含酚废水的试验研究    宋然然

缺氧—好氧工艺处理含酚废水的实验研究    郭东敏

电渗析法处理含酚废水    庞洁

煤气化含酚废水渗透蒸发处理工况研究    邵泽晖

超声波-光催化降解含酚废水的实验研究    徐长城

减压膜蒸馏处理含酚废水的研究    秦操

水体中酚类有机污染物的光助Fenton降解技术研究    王婷

铜系催化剂催化湿式氧化处理含酚废水的研究    郝电