乳化液膜法处理柠檬酸废水的研究

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1、第23卷第4期沈阳化工学院学报Vo1．23No．42009．12JOURNALOFSHENYANGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGYDec．2009文章编号：1004—4639(2009)04—0289—05乳化液膜法处理柠檬酸废水的研究石中亮，李伟，姚淑华(沈阳化工学院应用化学学院，辽宁沈阳110142)摘要：采用油包水(W／O)型乳化液膜处理柠檬酸水溶液．研究柠檬酸在磷酸三丁脂(TBP)为流动载体、Span一80为表面活性剂、NaCO溶液为内相试剂、煤油为膜溶剂的液膜体系中的迁移；考察表面活性剂

2、浓度、载体种类和用量、油内比(。)、乳水比(R)、柠檬酸浓度、内相试剂浓度等对柠檬酸溶液COD去除率的影响；同时探讨用载体TBP替代正三辛胺(TOA)的可能性．通过实验得出的最佳条件为：膜相为质量分数分别为3％的TBP和Span一80煤油溶液，外相为0．06mol／L的柠檬酸水溶液，内相为质量分数为l0％的Na2CO3溶液，R=l：l0，R。i=l：1，提取搅拌速度为450r／min，且用载体TBP完全可以替换TOA进行实验．在最佳实验条件下5min内即能使水溶液中柠檬酸COD去除率达98％以上．关键词：乳化液膜；废水处理；

3、柠檬酸中图分类号：TQ028．8文献标识码：A柠檬酸广泛应用于食品、医药、化工、纺织、化液膜分离技术进行处理，探索乳化液膜法处理印染、石油、皮革、塑料、饲料、陶瓷和建筑等领柠檬酸水溶液的最优实验条件，同时用磷酸三丁域，其生产是以薯干或玉米为原料，依次经原料酯代替正三辛胺作载体，降低了成本，具有重要处理、发酵、提取、精制等工序制得产品．废水主的现实意义．要来自发酵和提取工序产生的废中和液、洗糖水、洗罐水和洗滤布水，主要含有淀粉质、蛋白1实验部分质、各种有机酸、生产菌体所分泌的酶、发酵残留物、葡萄糖、氨氮和脂肪等有机物，COD质

4、量浓1．1主要仪器及试剂度为20000～30000mg／L，属高浓度有机废水．76．1型高速电动搅拌器(上海标本模型针对柠檬酸废水处理，国内外研究、应用的方法厂)；JB50一D型增力电动搅拌器(上海标本模型有生产饲料酵母法、光合细菌法、厌氧污泥床法、厂)；JC101—2A数显电热鼓风干燥箱(上海嘉诚活性污泥法等¨．虽排放污水达到行业排放标仪器设备厂)；制乳器(自制)；提取器(自制)．准，但存在有机污染物质量浓度高(COD达煤油(市售品)；Span一80(CP，大连医药集团300mg／L)、颜色感观差(色度达80倍)等诸多化玻

5、公司)；正三辛铵(AR，上海化学试剂站分问题．装厂)；无水碳酸钠(AR，沈阳试剂四厂)；磷酸液膜分离技术较其他方法有高效、快速的优三丁脂(AR，北京化工厂)；亚硫酸钠(AR，沈阳点．采用乳化液膜法处理含柠檬酸废水，可以降医药股份有限公司化玻公司)；硫酸亚铁铵低废水中的COD，回收柠檬酸，达到综合利用的(AR，天津市天大化工实验厂)；邻菲哕啉(AR，目的．本文以柠檬酸水溶液为对象，采用乳浙江省温州市东升化工试剂厂)．收稿日期：2008—1l一06基金项目：沈阳化工学院中青年科研启动基金资助项目(200410)作者简介：石中亮(

6、1968一)，男，山东青州人，副教授，硕士，主要从事环境污染治理方面的研究290沈阳化工学院学报2009定了乳化液滴颗粒的稳定性，从而固定了油水分界1．2实验方法面，使液膜趋于稳定．当表面活性剂Span．80用1．2。l乳化液膜制备量较少时，乳化液稳定性较差，膜容易破裂，破损将一定浓度的煤油、Span．80(表面活性剂)、率较高，去除率处于较低的水平；当增大表面活TBP和内水相NaCO溶液按一定比例混合，置性剂用量时，液膜的稳定性随之增加，COD去除于制乳器中，在2000r／min转速下搅拌一定时率也提高，但膜黏度也增大，柠

7、檬酸传质阻力增间，制得乳白色油包水型乳化液．大，膜内分子迁移速率下降，COD去除率降低．1．2．2柠檬酸提取实验在保证提取乳液稳定的前提下，表面活性剂用量在提取器中加入一定量的柠檬酸水溶液，按的体积分数应以较低为宜．在这一膜系统下，一定乳水比(R。)加入乳化液，在450r／min转Span一80体积分数确定为3％．速下搅拌，每隔一定时间取样，按文献[6]采用2．2载体体积分数的影响开管法测定废水COD值．在分离过程中，载体是实现分离的关键．实2结果与讨论验采用TBP为载体，不同载体体积分数对柠檬酸COD去除率的影响见图2．根

8、据实验结果可2．1表面活性剂用量的影响知，当TBP体积分数为3％时，分离效果较好，柠檬酸COD去除率最高．表面活性剂是液膜的重要组成部分，它的加入可降低油水界面张力，提高乳液的稳定性，同时还在界面上发生表面活性剂的吸附，使形成的表面膜有一定的强度，对分散起保护作用．因此，堡褂它对提取率和传