新型抗污染中空纤维膜处理棕榈油废水的研究与条件优化

来源 :苏州科技学院 苏州科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caozheng853
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在湿法提炼棕榈油的过程中会产生大量的含油废水,其中除了高浓度的油分(悬浮态和乳化态)以外,还有大量的悬浮物和果束残渣等。若不经妥善处理,棕榈油废水则会对环境造成不容忽视的危害。而膜分离技术具有工艺时间短,占地面积小,自动化控制程度高以及油水分离效果显著等优势。因此膜分离技术在处理棕榈油废水领域中具有广泛的应用前景。  本文利用自制的新型抗污染中空纤维膜处理含棕榈油废水,以TOC为指标,研究了改性膜对棕榈油废水的处理效果。通过改变跨膜压差、回流量、料液温度等参数,研究膜过滤通量和通量衰减的变化情况。在进水油浓度为500mg/L的条件下,通过单因素的实验,本文确定了该种改性膜处理含棕榈油废水的运行参数范围:跨膜压差0.08-0.10MPa,浓水回流量62-124L·h-1,进液温度25-35℃。实验结果表明,当进水TOC平均浓度为319mg/L时,出水中TOC浓度均在5mg/L以下,油份截留率达到98%以上。  本文通过响应面分析法优化出操作条件为:跨膜压差(X1)0.087MPa,回流量(X2)62L·h-1(16GPh),温度(X3)33℃。根据实验结果,利用JMP10软件,对通量和通量衰减进行了预测,得出通量和通量衰减的二次方程为:  通量=-30.12+20.5563X1+0.4688X2+3.2423X3-0.3422X1X2+0.56X1X3+0.0031X2X3-17.875X21-0.0066X22-0.0544X23  通量衰减=70.10+28X1+0.0378X2-3.995X3+0.6672X1X2-1.3525X1X3-0.0122X2X3+8.2188X21-0.0013X22+0.0551X23  为了减轻运行过程中浓差极化和吸附污染导致的通量衰减,实验采用气顶液反冲洗技术对系统进行在线反冲洗。通过实验确定了反冲洗条件为:反冲洗流量为膜通量的2倍以上,反冲洗时间为10-12s,反冲洗周期为30-45min。  本论文进一步将该种改性膜用于中试规模的研究,以小试实验为基础优化了中试实验条件,确定了中试最佳操作条件为:跨膜压差0.08-0.10MPa,原废水温度在30-35℃,回流比控制在100%及以上,反冲流量为产水量的2-3倍,反冲周期为15min,反冲时间为1min。实验结果表明,在上述最佳条件下,该种膜能够连续稳定运行,产水量维持在120L·h-1左右,无明显通量衰减发生。
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