探索纳滤与泡沫分离集成回收废水中全氟辛酸铵的研究

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1、浙江大学硕士学位论文纳滤与泡沫分离集成回收废水中全氟辛酸铵的研究姓名：王钦申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：南碎飞20070501浙江大学硕士学位论文纳滤与泡沫分离集成回收废水中全氟辛酸铵的研究摘要全氟辛酸铵(ammoniumperfluorooctanoate，简称APVO)是一种性能独特，价格昂贵的氟表面活性剂，有着广泛的用途，然而它对动物和环境的污染严重，已引起人们的高度关注。为了减少污染，同时回收高价值的APFO，本文提出了纳滤与泡沫分离集成回收废水中低浓度APFO的新方法，并进行了实验研究。通过泡沫分离实验，研究了气体流量、进料流量、进料浓度、pH值、泡沫

2、层高度与清液层高度之比对泡沫分离效果(增浓比和去除率)的影响。研究得到了适宜的操作条件范围，在该范围内进行泡沫分离时操作稳定、传质效果较佳，泡沫液中APF0的浓度被大幅度提高，但去除率和回收率都较低。纳滤实验表明，纳滤膜对APFO的截留率高(90％左右)，而且透水通量大，能快速浓缩低浓度的APFO废水，适合于与泡沫分离集成来处理废水，提高APFO的回收率，同时使处理后的废水中APFO的含量大幅度降低。采用纳滤与泡沫分离集成工艺，在最佳操作条件：进料浓度C户400mg／L，气体空塔速度v=0．06m／s，液体空塔速度u=8．6xlO—m／s，泡沫层高度与清液层高度之比H棚l=

3、1．0，pH=5，纳滤操作压力O．5MPa下进行了APFO的回收实验，结果表明：泡沫液中AFFO的浓度被提浓了9．2倍，达4152mg／L；而纳滤透过液中APFO的浓度则低至35mg／L，去除率高达92％，回收率为88．9％。同时，技术经济评价表明集成工艺具有显著的经济效益。纳滤与泡沫分离集成回收废水中APFO的工艺具有回收率高、设备简单、节能、环保、易于工业放大等优点，尤其适用于低浓度废水的处理，具有广阔的应用前景。关键词：全氟辛酸铵；表面活性剂；废水处理：泡沫分离；纳滤浙江大学硕士学位论文纳滤与泡沫分离集成回收废水中全氟辛酸铵的研究ABSTRACTAmmoniumper

4、fluorooctanoate(AFFO)isallexpensiveandpoisonousfluorinatedsuffactamwithuniqueproperties，itscontaminationtoenvironmenthasattractedworld’sattention．Inordertoreducethecontaminmion，andrecoverythecostlyAPFOfromwastewater,缸innovativeseparationmethodwasputforwardinthispaper,andexperimentswerecond

5、uctedinourlab．Theeffectsofairflux(v)，feedliquidflux(u)，concentrationofAPFO(Cf)，ratiooftheheightsoffoamVS．1iquids(Hw，l-10andpHvalueofwastewaterOntheseparationefficiencyWereinvestigatedandanalyzed．Optimaloperatingconditionswerefoundout，andtheresultsshowsthatunderoptimaloperatingconditions，se

6、parationprocesscanmaintainsteadystate，andthemasstransferinthecolumniseffective，APFOisconcentratedinthefoamliquid，buttherecoveryrateislow．NanofiltrationexperimentindicatedthatnanofiltrationmembraneCancondensedilutewastewaterfastlywithhighretentionratetoAPFO(90％)，SOitssuitabletointegratewith

7、foamseparationtoincreaserecoveryrate．Undertheoptimaloperatingconditions：Cr=400mg／L，、-=O．06m／s，U=8．6x10一m／s，Hwq-Ii=1．0，pH=5，nanofiltrationoperationpressure0．5Mpa，recoveryexperimentWasconductedinintegratedapparatus．TheresuRsshowsthattheconcentrationofAPFOinfoaml