混合胶团强化超滤同时去除水中无机和有机污染物的研究

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1、兰州交通大学硕士学位论文混合胶团强化超滤同时去除水中无机和有机污染物的研究StudyonremovinginorganicandorganiccontaminantsinwaterbyMicelleEnhancedUltrafiltrationTechnology摘要胶团强化超滤技术是八十年代出现的一种将表面活性剂和超滤结合起来的新技术，其目的是用于去除废水中的微量有机污染物和金属离子，国内目前还处于研究阶段。其中，如何提高重金属和多种有机物的同时去除效率和减少膜污染是该技术研究的两个主要方面。胶团强化超滤技术具有设备简单

2、、操作方便、回收效率高的特点，它适用于单独或同时去除废水中低分子量、低浓度和难溶于水的有机污染物和多价金属离子，具有良好的环境效益，有望实现工业化，而提高表面活性剂的去除效率、降低去除成本是胶团强化超滤技术研究关注的主要问题。因此，本文研究了混合表面活性剂强化超滤同时去除重金属和有机污染物影响因素、规律及机理，试图以最小的表面活性剂用量获得最大的去除效果，为表面活性剂胶团强化超滤提供新的技术依据，丰富胶团强化超滤技术理论。论文取得了一些有价值的成果：I兰州交通大学硕士学位论文1）研究了表面活性剂对三种有机物氯苯、苯酚、芘的

3、增溶作用规律。发现对三种污染物，在临界胶束浓度CMC以下增溶能力不明显，在CMC以上增溶能力呈现出良好的线性关系，并且增溶能力单一的TW80>CTMAB>SDS；阴-非混合表面活性剂TW80-SDS对3种化合物的增溶效果明显强于单一的阴离子表面活性剂SDS，混合表面活性剂的临界胶束浓度CMC随着非离子表面活性剂质量分数的增加而降低，其增溶能力随着非离子表面活性剂质量分数的增加而增加；表面活性剂对污染物的增溶程度排序为：苯酚>氯苯>芘；表面活性剂在临界胶束浓度以上，对有机物的增溶比与有机物的水溶解度呈正相关，与Kow和表面活

4、性剂的亲水-亲油平衡值HLB呈负相关。2）研究了重金属Ni2+对表面活性剂增溶作用和CMC值的影响。发现随着Ni2+浓度的增加，单一的SDS对芘和菲的增溶能力逐步减小，并且在SDS的CMC以下，不同浓度的Ni2+对单一的SDS增溶作用效果明显强于在SDS的CMC以上；水相中不同浓度的Ni2+对SDS的CMC值影响甚微。3）研究了混合胶团强化超滤对有机污染物的去除。发现氯苯去除率随进料液静置时间变化不大，振荡时间在1h之后对去除率影响变化不大；氯苯的去除率随进料液中表面活性剂浓度的增大而增大，单一的表面活性剂对氯苯的去除效果

5、为TW80>CTMAB>SDS，表面活性剂对氯苯的去除效果与表面活性剂的CMC值和HLB值呈负相关；混合表面活性剂TW80-SDS对氯苯的去除效果均大于单一SDS，去除能力大小顺序为3:1>1:1>1:3，即随着TW80质量分数的增大而逐渐增大；渗透通量随着进料液中表面活性剂浓度的增加而下降，单一的表面活性剂对渗透通量的影响为SDS>TW80>CTMAB；混合表面活性剂中随着非离子表面活性剂质量分数的增加而渗透液的渗透通量越低。4）研究了混合胶团强化超滤对重金属离子的去除。发现平衡静置时间对Ni2+去除率影响为在静置3h之

6、后对去除率影响变化不大；Ni2+的去除率随进料液中表面活性剂浓度的增大而增大(除单一的TW80)，对于单一的TW80，Ni2+的去除率随进料液中TW80浓度的增大而减少。单一的表面活性剂对Ni2+的去除效果：SDS>TW80，表面活性剂对Ni2+的去除效果与表面活性剂的临界胶束浓度值(CMC)、亲水-亲油平衡值(HLB)呈正相关；阴-非混合表面活性剂TW80-SDS对Ni2+的去除效果明显弱于单一的SDS，其去除率随着非离子表面活性剂质量分数的增加而降低；渗透通量随着进料液中表面活性剂浓度的增加而下降，单一的表面活性剂对渗

7、透通量的影响：SDS>TW80，且混合表面活性剂TW80-SDS对渗透通量的影响：3:1>1:1>1:3。5）研究了混合胶团强化超滤同时对有机污染物和重金属离子的去除，同时研究了影响因素pH和电解质(NaCl)对胶团强化超滤的影响。发现阴-非混合表面活性剂I兰州交通大学硕士学位论文TW80-SDS对Ni2+去除效果：1:3>1:1>3:1，最大去除率可达84.66%；阴-非混合表面活性剂TW80-SDS对氯苯去除效果：3:1>1:1>1:3，最大去除率可达86.42%；阴-非混合表面活性剂TW80-SDS对渗透通量的影响：

8、3:1>1:3>1:1。随pH值的增加，胶团强化超滤对Ni2+的去除率增加；当pH值从2上升到9时，Ni2+的去除率从51.21%上升到85.2%；pH值对氯苯的去除影响不大；随pH值的增加总去除率上升。随NaCl浓度的增加，氯苯和Ni2+的去除率都下降，并且Ni2+的去除率下降趋势大于氯苯；当NaCl