离心萃取机膜萃取处理新技术
膜萃取是膜过程与液液萃取相结合的一种新型分离技术。适用于恒沸物或近沸物、挥发性有机物ADCs)、热敏性物质、低沸点、难汽化的物系的分离。其中，利用酚类与胺类化合物水解平衡的特点，以无机I碱溶液作萃取液、硅橡胶膜作为分离膜的新型膜萃取技术，具有能耗低、运行条件温和、过程简单、环境污染少等优点。目前，该技术正处于工业化应用的开始阶段，仍有许多问题值得深入研究。因此，本研究以酚类化合物的代表—苯酚为模型污染物、氢氧化钠溶液为萃取液，利用硅橡胶平板复合膜(PDMSIPVDF)和均质致密硅橡胶膜(聚二甲基硅氧烷一PDMS)构造了新型膜萃取系统。主要开展了以下工作:
(1)利用新型PDMSIPVDF平板复合膜构造含酚废水膜萃取体系，研究了间歇循环非稳态过程的复合膜传质动力学问题。探讨了两相流量、萃取液pH值、料液初始浓度与萃取液酚钠初始浓度、运行温度、盐离子强度等操作条件对膜萃取性能的影响。研究表明:苯酚在复合膜中的传质属膜阻控制的传质;料液流动程度加剧，有利于苯酚溶液膜萃取过程的进行;但萃取液侧流量变化对传质几乎无影响;化学反应的增强作用对传质系数影响不大;当pH>12.5时，Kov不随萃取液酚钠浓度变化而变化;当苯酚初始浓度大于5.0 g/L时，Kov，是一个定值;J与温度的关系符合Arrhenius方程;Kov随盐离子强度的增高而增大，表明本体系尤其适于处理高浓度、高盐度含酚废水。(离心萃取机膜萃取处理新技术)
(2)对构造的新型PDMS/PVDF平板复合膜体系进行改进同时研究了间歇循环非稳态过程的复合膜传质问题。探讨了料液雷诺数、萃取液pH值、料液与萃取液酚钠初始浓度、运行温度、盐离子强度、跨膜压差和膜厚度等操作条件对膜萃取性能的影响。研究表明:料液流动程度加剧，有利于苯酚溶液膜萃取过程的进行;但萃取液侧流量变化对传质几乎无影响;化学反应的增强作用对传质系数影响不大;当pH> 12.5时，Kov不随萃取液酚钠浓度变化而变化;当苯酚初始浓度大于8.0 g/L时，Kov是一个定值;Kov随温度的升高而呈直线性提高;Kov随盐离子含量的增高而增大，表明本体系尤其适于处理高浓度、高盐度含酚废水;当膜两侧压差△P<0.1 MPa时，压差的存在对传质几乎无影响，当△P>0.1 MPa时，有利于传质但同时存在膜的致密化问题，所以应当适当控制跨膜压差;总传质系数与膜厚度的倒数呈线性关系;使用3周后的复合膜材料明显被压密，膜的使用寿命较短;该过程水通量为0.22 L/㎡s，不利于一实际运行中苯酚的回收。(离心萃取机膜萃取处理新技术)
(3)采用均质硅橡胶膜卷绕式膜件，对含酚实际废水进行膜萃取研究。PDMS膜萃取山东某氯酚厂含酚废水，在膜管长度为34.8 m，料液流量3.0 L/d、萃取液温度323.2K及pH=12.5 ~13 .0的条件下，对于含苯酚初始浓度22 g/L的含酚废水，苯酚的去除率大于98%，出水含酚浓度低于500 mg/L，运行效果稳定。表明新型膜萃取技术分离回收含高浓度苯酚废水具有良好的技术可行性。(离心萃取机膜萃取处理新技术)
(4)采用均质硅橡胶膜卷绕式膜件膜萃取山东焦化含酚废水，在膜管长度为34.8m，料液流量2.0 L/d、萃取液温度323.2 K及pH值12.5一13.0的条件下，对于初始浓度1.1g/L的苯酚废水，稳定操作，苯酚的去除率达到45%，出水含酚浓度低于700 mg/L效果明显低于氯酚厂废水的处理效果，说明该法比较适合于分离回收含高浓度含酚废水。
(5)与传统的分离技术比较，这项新型膜萃取技术具有简单高效、产品纯度高、运行条件温和、环境污染少等优点，是一项先进有效、具有较佳环境与经济效益的含芳香化合物废水分离与回收技术。(离心萃取机膜萃取处理新技术)
含酚废水是一种污染范围广、水量大、浓度高、危害性十分严重的工业废水，来源于石油、石油化工、煤化工、苯酚生产及酚醛树脂生产厂等，这种废水不经处理任意排放，会对人体、水体、鱼体以及农作物带来严重危害。同时，酚类化合物是非常重要的可回收资源及化工原料;从这些含酚废水中提取酚类物质既可回收利用资源，又可减少环境污染，这使得含酚废水的高效分离方法的研究开发特别重要和迫切。
多年来，国内外学者对含酚废水治理与回收作了大量的研究工作。传统的含酚废水分离回收技术，主要有溶剂萃取法、吸附法、气提法、蒸馏法等。这些技术各有其相应的优势同时也存在一定的弊端，如:溶剂萃取法存在溶剂损失、难以形成稳定出水及萃取物二次处理等问题。吸附法中吸附剂需再生、稳定性差、成本高且改变吸附物的物化性质，等等。虽然也有有关采用膜分离过程处理含酚废水的研究报道，如渗透蒸发、液膜技术、膜蒸馏等，但目前都尚未实现大规模工业应用。
近年来，出现了一种新型膜萃取技术—膜分离芳香烃类回收系统(Membranearomatic recovery system MARS)，该过程将无机碱/酸溶液引入膜萃取中，从工业废水中回收苯酚及胺类化合物。过程的原理为:芳香类分子通过一无孔膜被萃取到萃取相。在萃取相中，芳香类分子分解为相应的离子态，从而得到富集。苯酚类采用碱性萃取剂，处于离子态的苯酚在水中具有无限溶解度，而分子态的苯酚在水中的溶解度常小于8Wt%。当高度富集的萃取相被中和后，还原成分子态的苯酚的浓度将远远超过其在水中的溶解度，而从溶液中分离出来。回收到的有机相可以作为原料直接返回到生产系统。这是一项工业应用前景良好、无二次污染的新技术。其污染物回收率高，纯度高，运行稳定，废水经处理后达到可进行后续处理的要求，但是该体系还存在传质速率低，反应条件苛刻，对硅橡胶膜材料及反应器的腐蚀等问题。(离心萃取机膜萃取处理新技术)
本研究以苯酚为目标污染物，探索硅橡胶均质膜及硅橡胶复合膜用于高浓度含酚废水膜萃取性能、传质特性研究;通过考察工艺条件及膜材料对过程传质性能的影响，寻找强化传质的途径，以期为分离回收苯酚的新型膜萃取工艺设计和运行实践提供理论依据。
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