基于PTFE中空纖維膜的膜吸收脫氨研究.pdf

1、氨氮廢水是一種常見(jiàn)的水體污染物，對(duì)人類(lèi)的身體健康和賴(lài)以生存的生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重危害。不同行業(yè)排放的氨氮廢水的多樣性與復(fù)雜性，給氨氮廢水的處理帶來(lái)極大難題。傳統(tǒng)脫氨工藝如物化法和生物脫氮法存在能耗高、占地面積大、處理效率低等缺點(diǎn)，膜吸收技術(shù)是將化學(xué)吸收方法和膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型分離技術(shù)，具有節(jié)能、占地面積小、分離效率高等優(yōu)點(diǎn)。
　　膜材料的選擇對(duì)膜吸收脫氨效果影響重大，目前市面上的膜材料以聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)為主

2、，但是PTFE具有優(yōu)異的疏水性、耐化學(xué)腐蝕性、熱穩(wěn)定性能等特點(diǎn)，成為最有前途的膜材料。近年來(lái)，本研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明了“擠出-拉伸-燒結(jié)”法制備PTFE中空纖維膜。
　　本文采用“擠出-拉伸-燒結(jié)”法制備PTFE中空纖維膜，通過(guò)改變擠出頭尺寸和改變拉伸工藝參數(shù)比制備出六種不同壁厚和孔徑的PTFE中空纖維膜，研究了擠出頭尺寸和拉伸工藝參數(shù)對(duì)PTFE中空纖維膜膜結(jié)構(gòu)的影響。自行澆鑄制備膜組件，以氨水為料液，硫酸為吸收液設(shè)計(jì)膜吸收法去除氨氮的循

3、環(huán)實(shí)驗(yàn)，主要研究了膜結(jié)構(gòu)參數(shù)（膜壁厚、孔徑）和膜組件設(shè)計(jì)（裝填密度、組件尺寸、放置方式和運(yùn)行方式）對(duì)氨氮傳質(zhì)性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:膜絲壁厚越小，在一定范圍內(nèi)孔徑越大，氨氮傳質(zhì)系數(shù)和脫除率越大;存在一個(gè)最佳的裝填密度使氨氮傳質(zhì)系數(shù)達(dá)到最大，同時(shí)又有很高的脫除率;膜組件的有效長(zhǎng)度越長(zhǎng)，氨氮傳質(zhì)系數(shù)越小，脫除率越大;膜組件的放置方式對(duì)氨氮傳質(zhì)效果基本無(wú)影響，料液走殼程優(yōu)于料液走管程。
　　本文詳細(xì)研究了基于PTFE中空纖維膜的膜吸收

4、過(guò)程中，工藝過(guò)程對(duì)氨氮傳質(zhì)性能的影響規(guī)律，即:料液pH、料液流速、料液溫度、吸收液溫度、吸收液濃度、吸收液流速對(duì)氨氮傳質(zhì)性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:料液方面的因素料液pH、料液溫度、料液流速對(duì)氨氮傳質(zhì)系數(shù)和脫除率的影響較大，尤其是料液pH，增加料液pH、溫度和流速都會(huì)提高氨的傳質(zhì)性能。吸收液的溫度和流速影響很小，可根據(jù)實(shí)際需要選擇。處理之后的料液氨氮含量降至4 mg以下，脫除率在99％以上，pH在7.05～7.20間，均達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)