膜分离技术在洗毛废水处理中的研究与应用--《江南大学》2007年硕士论文
膜分离技术在洗毛废水处理中的研究与应用
【摘要】：
洗毛废水是一种高浓度有机废水,常呈棕色、浑浊,主要含有羊毛脂、洗涤剂、泥沙等杂质,化学耗氧量CODCr 4.0×10~4~ 6.0×10~4 mg/ L,生物耗氧量BOD5 1.0×10~4 ~ 1.5×10~4 mg/ L,洗涤剂100 ~ 500 mg/ L,pH值8 ~ 11。本文在详细研究国内外各种处理洗毛废水的方法后,采用内径1.4mm、截留分子量4.0×10~4 Dolton的聚醚砜中空纤维超滤膜,对洗毛废水进行小试和中试研究,考察超滤过程对CODCr、羊毛脂、浊度的截留特性,考察透膜压力、料液温度、料液流速等操作参数以及膜组件几何尺寸对膜透过液通量及膜污染的影响,并利用Dean涡流效应增强膜通量、削减膜污染;采用复合絮凝剂(PAC / PAM)处理洗毛废水超滤浓缩液,考察絮凝剂的浓度、搅拌速度、温度对絮凝效果的影响,考察从絮凝沉淀物中萃取羊毛脂过程,并用采用正交试验优化絮凝和萃取过程;在超滤透过液回用洗毛的基础上,采用纳滤中试装置对超滤透过液进行进一步的尝试研究,考察浓缩过程对膜通量,以及对CODCr、离子强度的截留效果的影响。以小试和中试的试验结果为依据,采用20对Φ160×1260膜组件处理200t/d的洗毛废水开展工业应用实践。工程实践运行结果表明:CODCr去除率达到90.4% ~ 91.1%,羊毛脂截留率达到91% ~ 91.7%,浊度去除率达到99.2% ~ 99.3%;处理能力在满足工程需要的基础上,节约了水、热能、洗毛剂的用量,回收了羊毛脂,减少了环境污染,且每年增加经济收益达100万元。
【关键词】：
【学位授予单位】：江南大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2007【分类号】：X703【目录】：
ABSTRACT4-8
第一章 绪论8-14
1.1 洗毛废水概况8
1.1.1 洗毛废水来源8
1.1.2 洗毛原理及洗毛废水的性质8
1.1.3 处理洗毛废水的意义8
1.2 洗毛废水的处理方法8-10
1.2.1 物理法8
1.2.2 生物法8-9
1.2.3 化学法9
1.2.4 物理法与生物处理的组合工艺9-10
1.2.5 膜法处理洗毛废水10
1.3 膜分离技术理论10-12
1.3.1 膜及膜分离过程10
1.3.2 超滤膜分离技术原理10-11
1.3.3 膜污染与浓差极化11
1.3.4 提高膜通量的方法11-12
1.3.5 膜清洗方法12
1.4 本课题的科学性及创造性12-13
1.5 研究思路13-14
第二章 中空纤维超滤膜处理洗毛废水中的Dean 涡流效应14-22
2.1 引言14
2.2 试验方法、原料及分析方法14-17
2.2.1 洗毛废水特性14-15
2.2.2 试验元件及装置15
2.2.3 材料和方法15-16
2.2.4 试验操作方法16-17
2.3 结果与讨论17-20
2.3.1 PES 中空纤维超滤膜处理洗毛废水分析17
2.3.2 试验参数对膜通量的影响17-20
2.4 本章小结20-22
第三章 Dean 涡流效应在削弱洗毛废水膜污染阻力中的 作用研究22-30
3.1 引言22
3.2 阻力模型及Dean 涡流22-23
3.2.1 阻力模型22-23
3.2.2 Dean 涡流23
3.3 试验方法、原料及分析方法23-24
3.3.1 洗毛废水特性23
3.3.2 试验元件及装置23-24
3.3.3 材料和方法24
3.3.4 试验操作方法24
3.4 结果与分析讨论24-28
3.4.1 透膜压力对膜污染阻力的影响24-26
3.4.2 料液流速对膜污染阻力的影响26
3.4.3 料液浓度对膜污染阻力的影响26-27
3.4.4 Dean 参数的影响27-28
3.5 本章小结28-30
第四章 洗毛废水超滤浓缩液处理30-38
4.1 引言30
4.2 试验方法、原料及分析方法30-31
4.2.1 超滤浓缩废水水质30
4.2.2 材料和方法30
4.2.3 试验原理及方法30-31
4.3 结果与讨论31-36
4.3.1 絮凝31-35
4.3.2 羊毛脂萃取35-36
4.4 本章小结36-38
第五章 超滤在处理洗毛废水中的中试研究38-44
5.1 引言38
5.2 试验方法、原料及分析方法38-39
5.2.1 洗毛废水特性38
5.2.2 试验元件及装置38
5.2.3 材料和方法38-39
5.3 结果与讨论39-42
5.3.1 不同料液流速下,透膜压力对膜通量的影响39-40
5.3.2 不同料液流速下,料液温度对膜通量的影响40
5.3.3 料液浓缩倍数对膜通量的影响40-41
5.3.4 料液浓缩倍数对透过液 COD_(Cr) 浓度以及 COD_(Cr) 截留率的影响41
5.3.5 透过液的再利用41
5.3.6 超滤膜清洗41-42
5.4 本章小结42-44
第六章 纳滤在洗毛废水处理中的应用尝试44-50
6.1 引言44
6.2 试验方法、原料及分析方法44-45
6.2.1 超滤透过液特性44
6.2.2 试验元件及装置44
6.2.3 材料和方法44-45
6.2.4 试验步骤45
6.3 结果与讨论45-49
6.3.1 料液浓缩倍数对膜通量的影响45-46
6.3.2 料液浓缩时间对膜污染的影响46-47
6.3.3 料液浓缩倍数对 COD_(Cr) 截留率的影响47
6.3.4 料液浓缩倍数对无机盐截留率的影响47-48
6.3.5 料液浓缩倍数对透过液中无机盐、有机物含量的影响48
6.3.6 纳滤膜的清洗48-49
6.4 本章小结49-50
第七章 超滤膜法处理洗毛废水的工程实践与经济分析50-54
7.1 工程应用背景50
7.2 工程设备及工程研究方法50
7.2.1 工程设备50
7.2.2 料液水质50
7.2.3 材料和方法50
7.3 洗毛废水膜处理工程50-52
7.3.1 工艺流程51
7.3.2 运行操作51
7.3.3 工程附带说明51-52
7.4 工程收益52
7.4.1 环境收益52
7.4.2 经济收益52
7.5 本章小结52-54
第八章 结论54-55
参考文献56-58
在学校期间发表与学位论文内容相关的学术论文58
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