渗透气化法和聚氨酯膜在含酚废水处理中的应用 □张旭琴
□张旭琴 分离溶于水的低浓度有机物的方法很多,如活性炭吸附法、活性污泥分解法、
分离溶于水的低浓度有机物的方法很多,如活性炭吸附法、活性污泥分解法、燃烧或氧化分解法、溶剂萃取法、曝气法、膜处理法等,其中渗透气体法是膜处理法之一,是一种节能、省力、高效的方法。在酚醛树脂、双酚A以及医药和农药中间体等生产中,常遇到溶于水的低浓度含酚废水的处理。目前,含酚废水是经溶剂萃取或用大量水稀解、降低含量后,再用活性污泥处理的。用这种方法处理时,活性污泥对排水中含酚量的变化很敏感。日本开发了聚氨酯薄膜,采用渗透气化法(PV)用于含酚废水的处理,效果显著,当与传统处理装置组合使用时,效果更佳。 在分离低浓度有机物的水溶液时,常用多孔膜材料的过滤器或过滤膜和非孔膜
在分离低浓度有机物的水溶液时,常用多孔膜材料的过滤器或过滤膜和非孔膜的反渗透膜、气体分离膜、透析膜等。多孔膜即多孔质膜,在显微镜下观察时,可看见许多小孔。多孔膜过滤器的分离动力是水的静压差,即通过筛的原理进行分离,其分离性能取决于细孔的均匀程度和分布情况。非孔质膜在显微镜下看不到细孔的存在。聚氨酯膜即属于非孔质膜,其分离动力是由膜两侧的浓度差而产生的浓度梯度形成的,是一种基于溶解-扩散机理的渗透与分离, 即在膜的一侧引入液体混合物(分离对象),另一侧利用负压或充入无关的气体(如惰性气体)将透过的物质除去,从而形成浓度梯度。具体过程如下:①在膜的供给侧,有机物溶于膜;②基于构成膜的高分子材料的链段运动,使该物质在高分子链的间隙扩散、移动;③在另一侧,有机物被气化。 PV法与其它分离方法的不同之处在于,在膜的供给侧为液相,而在透过侧为
PV法与其它分离方法的不同之处在于,在膜的供给侧为液相,而在透过侧为气相,在分离过程中,伴随有相变化。 在PV法中,存在“溶解”、“扩散”、“气化”三个过程,其中“溶解”、
在PV法中,存在“溶解”、“扩散”、“气化”三个过程,其中“溶解”、“扩散”两个过程与膜有关。作为分离对象的有机物是多种多样的,其性质也各不相同,目前,尚未找到对所有有机物都能高效分离的高分子材料。对含酚水溶液的分离而言,主要选择能使有机酸透过的薄膜。为了加大分离效果,目前日本开发了一种疏水性高分子材料,即聚氨酯膜,这种膜既对酚具有较高的的亲合性,又可利用聚氨酯材料中构成主链的众多材料的选择,对膜的结构及其性能方便地调节。此外,这种高分子膜对有机溶剂有良好的溶解或膨润性。 日本开发的聚氨酯膜主要设计成可溶于溶剂的类型,其成型采用涂覆、层压方
日本开发的聚氨酯膜主要设计成可溶于溶剂的类型,其成型采用涂覆、层压方法。为了提高聚氨酯膜的强度,在聚氨酯膜的两面复合以聚烯烃的多孔膜,最后制成片状或筒状,再在应用中根据需要加工成板框型或螺旋型组件。 业已开发的聚氨酯膜也可用于多种有机溶剂的分离,如乙醇、丙酮、醋酸乙酯、
业已开发的聚氨酯膜也可用于多种有机溶剂的分离,如乙醇、丙酮、醋酸乙酯、甲苯等。在PV法中,由于经过了膜处理,降低了活性污泥槽的负担,不需要用大量的新鲜水进行稀释。除此之外,利用聚氨酯膜对有机物的选择,还可以作为有机蒸汽的透过膜,用于有机蒸汽的分离。聚氨酯膜及其处理装置,与以往的处理装置组合起来使用,可能成为一种高效率的处理系统。
