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膜分离和泡沫分离耦合分离效果的研究

王斐  
【摘要】: 膜分离和泡沫分离是近几十年引人注目的节能、环保型分离技术。但它们存在各自的缺点,如膜分离存在浓差极化、膜污染的问题;泡沫分离效率不高,且泡沫分离塔内易出现返混现象。本文针对膜分离和泡沫分离技术的优缺点,结合表面活性剂的特点,提出了将膜分离和泡沫分离耦合起来处理废水中表面活性剂的新工艺。 膜分离和泡沫分离的外耦合分离工艺实验表明,在进料浓度C_b=450mg·L~(-1),气体流量V_g=35L-h~(-1),液体流量V_1=5L·h~(-1),泡沫区与鼓泡区高度之比H_b/H_1=1.0,操作压力ΔP=0.5MPa下,泡沫液中PFOA的浓度被提浓了7.2倍,达3690mg·L~(-1);而纳滤透过液中PFOA的浓度则低至37.5mg·L~(-1),去除率高达91.7%。 膜分离和泡沫分离的内耦合实验采用了三种组合形式的分离,实验表明,内耦合法能有效地减少膜表面的浓差极化,减少膜污染,同时提高了泡沫分离的体相浓度,减少泡沫分离的返混现象,提高分离效率。研究表明这种内耦合分离方法较适合于管式、中空纤维膜组件。 本论文提出的膜分离和泡沫分离耦合的操作模式能有效地减少浓差极化和膜污染,并且具有分离效率高、设备简单、节能、易于工业放大、经济效益显著等优点。


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