基于ptfe平板膜的膜蒸馏技术处理垃圾渗滤液的研究

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1、浙江理工大学硕士学位论文基于PTFE平板膜的膜蒸馏技术处理垃圾渗滤液的研究基于PTFE平板膜的膜蒸馏技术处理垃圾渗滤液的研究摘要垃圾渗滤液是一种含高COD、氨氮、重金属离子的废水。目前处理的工艺有生物处理法、物理化学法、膜分离法等。膜蒸馏是是近年来分离技术当中出现的新热点，具有极大的潜力。在适用于膜蒸馏的材料当中，PTFE是天然具备疏水性的理想材料，具有耐强酸、强碱、耐热等特点。本课题主要研究了PTFE平板微孔膜的制备和结构性能，并采用气扫膜蒸馏（SGMD）对垃圾渗滤液进行处理，研究膜结构、操作条件对产水通量和产水指标的影响。本文具体从以下几点展开研究：(1)采用“挤出—拉伸—烧

2、结”法制备PTFE平板微孔膜，在加工过程中控制压缩比，烧结温度，烧结时间一定，改变拉伸温度和拉伸比，制备出平均孔径和孔隙率不同的六种平板微孔膜。并对微孔膜的微观结构，水接触角，孔径分布等进行研究；(2)采用PTFE平板微孔膜进行SGMD实验，考察PTFE平板微孔膜的膜结构（孔隙率，平均孔径）和实验操作条件（进料液的流速、吹扫气速度、进料液温度）对膜通量和产水水质的影响；(3)系统研究了长时间运行时，进料液浓度、进料液温度、进料液流速对膜污染、膜通量和产水水质的变化规律；(4)连续30天运行SGMD装置，处理15倍浓缩的垃圾渗滤液，考察在长期使用过程中膜的稳定性；(5)当产水通量下

3、降25%时，对受污染的膜，按照“水洗—碱洗—水洗—酸洗—水洗—烘干24h”的顺序进行清洗，探究膜清洗后通量的恢复情况和产水水质的变化，并优化膜的清洗剂。实验结果表明：(1)制备的PTFE平板微孔膜具有“原纤—结点”微观形态，孔隙率在30~51%，孔径大小分布均匀，平均孔径在0.25~0.40μm，与水的静态接触角都在120°以上，有良好的疏水性，适合膜蒸馏使用；(2)在实验范围内，膜平均孔径的增大、孔隙率的提高，进料液流速、吹扫气速度地增加均可增加产水通量，并且产水水质符合国家的排放标准。产水的电导率、COD、色度、浊度分别保持在100μs/cm、100mg/L、20μnit、1

4、NTU以下，SS均为0，pH在6~9；(3)在相同的运行时间内，进料液浓度的增加、进料液温度升高、进料液流速增大都会加剧膜污染的程度，产水通量衰减明显，但是产水水质并没有出现恶化，电导率、COD、色度、浊度的去除率都保持在99%以上；(4)30天的连续运行实验表明，产水通量随着污染的加剧不断衰减，其产水水质仍达到国家的排放标准，说明制备的PTFE平板微孔膜在长期使用过程中具有优异的稳定性；(5)膜清洗恢复实验结果显示，对受污染的膜，通过清洗，可以清洗去膜表面的滤饼层，膜恢复之前形态形貌，膜通I浙江理工大学硕士学位论文基于PTFE平板膜的膜蒸馏技术处理垃圾渗滤液的研究量恢复率可到9

5、8%，膜蒸馏的产水指标也在一个相对平稳的水平。关键词：PTFE；平板微孔膜；气扫膜蒸馏；垃圾渗滤液II浙江理工大学硕士学位论文基于PTFE平板膜的膜蒸馏技术处理垃圾渗滤液的研究StudyonmembranedistillationforlandfillleachatebyusingPTFEflat-sheetmembraneAbstractLandfillleachateisakindofwastewaterincludinghighCOD,ammonianitrogenandheavymetalion.Currently,biologicaltreatment,physical

6、andchemicalmethod,membraneseparationareusedinhandlingthewasterwater.Membranedistillationhasbecameahotresearchspotandpotentialmethodamongseparationtechnologyinrecentyears,especiallycomparedwiththetraditionaldistillationtechnology.Amongthesuitablematerialforthemembranedistillation,PTFEisanideal

7、materialwithnaturalhydrophobicity,acidandalkaliresistant,andheatresistant.ThissubjectmainlyfocusesonthepreparationofPTFEmicroporousmembranesandapplicationinlandfillleachatedesalinationwithsweepgasmembranedistillation(SGMD).Themainresearchofth