發(fā)布時(shí)間：2020-05-13 16:52

【摘要】：印制電路板(PCB)廢水含有高濃度的重金屬離子和較低濃度的COD、NH4+-N。采用加載絮凝-超濾-反滲透工藝處理PCB廢水,使其可以達(dá)標(biāo)排放。進(jìn)行小試預(yù)處理工藝優(yōu)化并應(yīng)用于中試系統(tǒng)研究。為延長(zhǎng)膜系統(tǒng)使用周期,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,研究了膜污染及其控制方法。首先,進(jìn)行了加載絮凝預(yù)處理中試優(yōu)化研究,獲得最佳的工藝參數(shù)為:沉淀 pH1=10.5、混凝 pH2=9.5、PAC=10mg/L、PAM=1.0mg/L、回流污泥量占處理水量的47%;三級(jí)攪拌速度分別為250r/min、150 r/min、50r/min;三級(jí)攪拌時(shí)間分別為6min、8min、4min;其對(duì)應(yīng)的速度梯度G分別為144.0、72.4、16.5 s-1,GT值分別為51840、36192、3960。中試預(yù)處理出水水質(zhì)平穩(wěn)。污泥回流與不進(jìn)行污泥回流時(shí)相比,濁度減小了 9.8NTU,Cu2+濃度降低了 0.72mg/L,Ni2+濃度降低了約0.53 mg/L。出水中95%的顆粒平均粒徑為2.09 μm,即95%的顆�？杀怀瑸V膜過(guò)濾掉。其次,預(yù)處理出水進(jìn)入到超濾-反滲透系統(tǒng)中,對(duì)比分析了兩種超濾膜(平板陶瓷膜和中空纖維膜)的運(yùn)行狀況和出水水質(zhì)以及反滲透膜串聯(lián)與并聯(lián)模式下的脫鹽率。經(jīng)平板陶瓷膜處理后,出水Cu2+、Ni2+濃度分別為0.034、0.029mg/L,去除率分別為87.2%、86.9%;中空纖維膜出水中Cu2+、Ni2+濃度分別為0.025、0.022 mg/L,去除率分別為90.7%、90.1%;對(duì)COD、NH4+-N的去除效果相差不大,出水濃度分別為46、7.55 mg/L。二者出水都達(dá)標(biāo),中空纖維膜對(duì)污染物質(zhì)去除效果較好。反滲透膜串、并聯(lián)回收率分別為64%、80%的情況下,串聯(lián)模式的脫鹽率為97.6%,而并聯(lián)模式的脫鹽率為97.06%,串聯(lián)模式脫鹽效果優(yōu)于并聯(lián)模式,但是串聯(lián)膜濾水量較大,穩(wěn)定性比并聯(lián)模式差。優(yōu)化后的PCB廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。最后,為了膜系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,進(jìn)行了膜的掃描電鏡和能譜分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn):有機(jī)物造成了平板陶瓷膜的不可逆污染,無(wú)機(jī)物造成了中.空纖維膜的不可逆污染。對(duì)膜的化學(xué)清洗方式研究發(fā)現(xiàn),平板陶瓷膜和中空纖維膜的最優(yōu)化學(xué)清洗方式都為:先堿洗(NaOH+NaClO,0.20%(W/V)),后酸洗(HCl+EDTA,0.25%(W/V)),跨膜壓差恢復(fù)率分別為97%、98%。經(jīng)過(guò)五次化學(xué)清洗,平板陶瓷膜的TMP恢復(fù)率由96.6%變成了 73.8%,運(yùn)行時(shí)間由108 h縮短為76.8 h,在此過(guò)程中總的運(yùn)行時(shí)間為571 h;中空纖維膜的TMP恢復(fù)率由97.7%變成了81%,運(yùn)行時(shí)間由122 h縮短為86 h,總的運(yùn)行時(shí)間為609 h。由膜污染模型分析發(fā)現(xiàn):中間堵塞模型和濾餅層堵塞模型都適用于平板陶瓷膜,而只有中間堵塞模型適用于中空纖維膜,但是平板膜運(yùn)行初期濾餅層尚未形成,模型擬合結(jié)果并不完全符合實(shí)際情況。由串聯(lián)阻力模型可知,平板陶瓷膜膜孔堵塞和吸附阻力最大,占總阻力的60.28%,其次是濾餅層阻力,約占20.67%。
【圖文】：

為了使超濾膜得到優(yōu)化，應(yīng)盡量使膜表面的孔隙率高，孔徑分布窄。這些方逡逑程描述的膜通量與溶質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)。邐？逡逑２．堵塞模型逡逑隨著污染的產(chǎn)生，膜分離過(guò)程歸為標(biāo)準(zhǔn)濾過(guò)、完全堵塞濾過(guò)、中間堵塞濾過(guò)、逡逑附著層濾過(guò)［６４］。恒壓模式下的數(shù)學(xué)模型如式（１－４）所示，恒流模式下的數(shù)學(xué)模逡逑型［６４１如式（１－５）所示。逡逑Ｋ）”邐式（卜４）．逡逑＾邋＝邐邐式（１－５）逡逑圖１．１為堵塞模型示意圖。當(dāng)ｎ＝０時(shí)，為濾餅堵塞過(guò)濾；當(dāng)ｎ＝ｌ時(shí)，為中間逡逑堵塞過(guò)濾；當(dāng)ｎ＝２時(shí)，為完全堵塞過(guò)濾；當(dāng)ｎ＝１．５時(shí)，為標(biāo)準(zhǔn)堵塞過(guò)濾。逡逑

圖１－２膜的各種傳質(zhì)阻力示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｍｅｍｂｒａｎｅ邋ｍａｓｓ邋ｔｒａｎｓｆｅｒ邋ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑治逡逑會(huì)產(chǎn)生膜通量或跨膜壓差的變化，即膜被不同的不同，采取相應(yīng)的措施。然而，膜的污染現(xiàn)種方法解決各種膜污染問(wèn)題。只能通過(guò)料液的選取辦法減輕膜的污染程度［５２＿５８］。常用的膜處理逡逑原料液中投加某些物質(zhì)，改變?cè)弦旱男再|(zhì)或、加配合劑、活性炭吸附、調(diào)節(jié)ｐＨ等處理ｔ％，９逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：X781.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2662249