本文主要研究内容
作者吕燕（2019）在《双极膜电渗析处理氯化铵废水和制备高盐基度聚合硫酸铁的应用研究》一文中研究指出：氯化铵废水普遍存在于纳米级超细碳酸钙生产行业、纯碱行业、稀土工业和化肥工业等行业中。这些废水直接排放不仅会浪费大量可回收资源,还会造成一些环境问题,如水体的富营养化、藻类过度繁殖,所以对其有必要进行处理。现有的氯化铵废水的处理方法包括:结晶、蒸发、分解、纳米过滤和生物降解,但存在二次盐污染、成本高、操作复杂等问题。此外,随着我国化工行业的不断发展和人民生活水平的逐步提升,工业废水和生活污水的排放量与日俱增。如何高效处理工业废水、生活污水从而回收利用水资源受到人们的广泛关注,并且对絮凝剂的性能提出了更高的要求。聚合硫酸铁（PFS）是一种分子量高达105的铁基聚合物絮凝剂,在COD、BOD、浊度、重金属和颜色的去除方面效果优良,且对温度和pH值不敏感,一般来说,其盐基度越高,絮凝效果效果越好。双极膜电渗析（BMED）是双极膜和电渗析的有机结合体。其中,双极膜是一种特殊的复合膜,它由阴离子交换膜层、阳离子交换膜层和中间层组成。在直流电场的反向偏压下,双极膜可将H2O解离成H+和OH-,而不需要添加任何化学试剂。本论文中,针对氯化铵废水的处理和高盐基度聚合硫酸铁的制备,展开了BMED法的研究工作:1.采用BP-A构型的BMED膜堆处理氯化铵废水并将其转化为盐酸和氨水,以克服常规处理方法的局限性。首先,考察了不同的商业阴离子交换膜（TWEDA2、AMV、JAM-II和CJMA-2）和双极膜（BP-1、BPM-I和FBM）对BMED过程性能的影响,结果显示:综合考虑到工艺性能（最终的盐酸溶液浓度和最终的盐室溶液电导率）、过程能耗和总过程成本,阴离子交换膜AMV和双极膜BPM-I被认为是相对最佳的膜。其次,通过改变电流密度、NH4Cl溶液的初始浓度和盐酸溶液与NH4Cl溶液的初始体积比来优化BMED工艺,结果显示:当电流密度从70 mA/cm2增加到90 mA/cm2时,过程能耗从1.51增加到2.83kW·h/kg HCl,最终的盐酸溶液浓度从2.45增加到2.84 mol/L,总过程成本最高可达0.80$/kg HCl（70 mA/cm2）;增加NH4Cl溶液的初始浓度会增加过程能耗、最终的盐酸溶液浓度和总过程成本;随着初始体积比从0.5增加到1.0,过程能耗在1.46和1.62 kW·h/kg HCl之间变化,最终酸浓度从1.95提高到2.71mol/L,而总过程成本从0.63降低到0.42$/kg HCl。综上,分析这些实验结果可得出最佳操作条件是:电流密度为80 mA/cm2,初始NH4Cl浓度为1 mol/L,酸溶液和NH4Cl溶液的初始体积比为0.670.83。2.采用BP-A构型的BMED膜堆连续制备高盐基度PFS,主要考察了电流密度、原料补充液中硫酸亚铁和硫酸的摩尔进料比以及原料补充液的流速对产品PFS各性能指标（盐基度、全铁含量、pH值、密度等）和过程能耗的影响。结果显示:电流密度从10增加到20 mA/cm2时,盐基度从8.59%显著增加到11.32%,去浊率从84.31%逐渐增加到95.34%,但当电流密度大于20 mA/cm2时,盐基度和去浊率稍有下降,过程能耗最高可达4.26 kW·h/kg H2SO4,酸液罐最终酸浓度最高可达0.45 mol/L;原料补充液中硫酸亚铁和硫酸的摩尔进料比从2.01增加到4.08时,盐基度从8.69%增加到11.38%,去浊率从94.96%逐渐增加到95.88%,过程能耗在3.053.15 kW·h/kg H2SO4范围内变化,酸液罐最终酸浓度约为0.38 mol/L;原料补充液流速从1增加到3 mL/min时,盐基度从11.52%下降到6.75%,去浊率从95.92%逐渐降低到75.61%,同时,过程能耗从3.09下降到2.77 kW·h/kg H2SO4。总之,本文提出了一种简单、绿色、高效的处理氯化铵废水和制备高盐基度PFS的方法。在实验室研究规模下,成功地处理了一定浓度的氯化铵废水和制备了合格PFS的产品。为了进一步将该处理和制备方法应用于工业生产中,一方面需要开发性价比较高的离子交换膜,另一方面还需将实验装置放大,进行中试生产研究。
Abstract
lv hua an fei shui pu bian cun zai yu na mi ji chao xi tan suan gai sheng chan hang ye 、chun jian hang ye 、xi tu gong ye he hua fei gong ye deng hang ye zhong 。zhe xie fei shui zhi jie pai fang bu jin hui lang fei da liang ke hui shou zi yuan ,hai hui zao cheng yi xie huan jing wen ti ,ru shui ti de fu ying yang hua 、zao lei guo du fan shi ,suo yi dui ji you bi yao jin hang chu li 。xian you de lv hua an fei shui de chu li fang fa bao gua :jie jing 、zheng fa 、fen jie 、na mi guo lv he sheng wu jiang jie ,dan cun zai er ci yan wu ran 、cheng ben gao 、cao zuo fu za deng wen ti 。ci wai ,sui zhao wo guo hua gong hang ye de bu duan fa zhan he ren min sheng huo shui ping de zhu bu di sheng ,gong ye fei shui he sheng huo wu shui de pai fang liang yu ri ju zeng 。ru he gao xiao chu li gong ye fei shui 、sheng huo wu shui cong er hui shou li yong shui zi yuan shou dao ren men de an fan guan zhu ,bing ju dui xu ning ji de xing neng di chu le geng gao de yao qiu 。ju ge liu suan tie （PFS）shi yi chong fen zi liang gao da 105de tie ji ju ge wu xu ning ji ,zai COD、BOD、zhuo du 、chong jin shu he yan se de qu chu fang mian xiao guo you liang ,ju dui wen du he pHzhi bu min gan ,yi ban lai shui ,ji yan ji du yue gao ,xu ning xiao guo xiao guo yue hao 。shuang ji mo dian shen xi （BMED）shi shuang ji mo he dian shen xi de you ji jie ge ti 。ji zhong ,shuang ji mo shi yi chong te shu de fu ge mo ,ta you yin li zi jiao huan mo ceng 、yang li zi jiao huan mo ceng he zhong jian ceng zu cheng 。zai zhi liu dian chang de fan xiang pian ya xia ,shuang ji mo ke jiang H2Ojie li cheng H+he OH-,er bu xu yao tian jia ren he hua xue shi ji 。ben lun wen zhong ,zhen dui lv hua an fei shui de chu li he gao yan ji du ju ge liu suan tie de zhi bei ,zhan kai le BMEDfa de yan jiu gong zuo :1.cai yong BP-Agou xing de BMEDmo dui chu li lv hua an fei shui bing jiang ji zhuai hua wei yan suan he an shui ,yi ke fu chang gui chu li fang fa de ju xian xing 。shou xian ,kao cha le bu tong de shang ye yin li zi jiao huan mo （TWEDA2、AMV、JAM-IIhe CJMA-2）he shuang ji mo （BP-1、BPM-Ihe FBM）dui BMEDguo cheng xing neng de ying xiang ,jie guo xian shi :zeng ge kao lv dao gong yi xing neng （zui zhong de yan suan rong ye nong du he zui zhong de yan shi rong ye dian dao lv ）、guo cheng neng hao he zong guo cheng cheng ben ,yin li zi jiao huan mo AMVhe shuang ji mo BPM-Ibei ren wei shi xiang dui zui jia de mo 。ji ci ,tong guo gai bian dian liu mi du 、NH4Clrong ye de chu shi nong du he yan suan rong ye yu NH4Clrong ye de chu shi ti ji bi lai you hua BMEDgong yi ,jie guo xian shi :dang dian liu mi du cong 70 mA/cm2zeng jia dao 90 mA/cm2shi ,guo cheng neng hao cong 1.51zeng jia dao 2.83kW·h/kg HCl,zui zhong de yan suan rong ye nong du cong 2.45zeng jia dao 2.84 mol/L,zong guo cheng cheng ben zui gao ke da 0.80$/kg HCl（70 mA/cm2）;zeng jia NH4Clrong ye de chu shi nong du hui zeng jia guo cheng neng hao 、zui zhong de yan suan rong ye nong du he zong guo cheng cheng ben ;sui zhao chu shi ti ji bi cong 0.5zeng jia dao 1.0,guo cheng neng hao zai 1.46he 1.62 kW·h/kg HClzhi jian bian hua ,zui zhong suan nong du cong 1.95di gao dao 2.71mol/L,er zong guo cheng cheng ben cong 0.63jiang di dao 0.42$/kg HCl。zeng shang ,fen xi zhe xie shi yan jie guo ke de chu zui jia cao zuo tiao jian shi :dian liu mi du wei 80 mA/cm2,chu shi NH4Clnong du wei 1 mol/L,suan rong ye he NH4Clrong ye de chu shi ti ji bi wei 0.670.83。2.cai yong BP-Agou xing de BMEDmo dui lian xu zhi bei gao yan ji du PFS,zhu yao kao cha le dian liu mi du 、yuan liao bu chong ye zhong liu suan ya tie he liu suan de ma er jin liao bi yi ji yuan liao bu chong ye de liu su dui chan pin PFSge xing neng zhi biao （yan ji du 、quan tie han liang 、pHzhi 、mi du deng ）he guo cheng neng hao de ying xiang 。jie guo xian shi :dian liu mi du cong 10zeng jia dao 20 mA/cm2shi ,yan ji du cong 8.59%xian zhe zeng jia dao 11.32%,qu zhuo lv cong 84.31%zhu jian zeng jia dao 95.34%,dan dang dian liu mi du da yu 20 mA/cm2shi ,yan ji du he qu zhuo lv shao you xia jiang ,guo cheng neng hao zui gao ke da 4.26 kW·h/kg H2SO4,suan ye guan zui zhong suan nong du zui gao ke da 0.45 mol/L;yuan liao bu chong ye zhong liu suan ya tie he liu suan de ma er jin liao bi cong 2.01zeng jia dao 4.08shi ,yan ji du cong 8.69%zeng jia dao 11.38%,qu zhuo lv cong 94.96%zhu jian zeng jia dao 95.88%,guo cheng neng hao zai 3.053.15 kW·h/kg H2SO4fan wei nei bian hua ,suan ye guan zui zhong suan nong du yao wei 0.38 mol/L;yuan liao bu chong ye liu su cong 1zeng jia dao 3 mL/minshi ,yan ji du cong 11.52%xia jiang dao 6.75%,qu zhuo lv cong 95.92%zhu jian jiang di dao 75.61%,tong shi ,guo cheng neng hao cong 3.09xia jiang dao 2.77 kW·h/kg H2SO4。zong zhi ,ben wen di chu le yi chong jian chan 、lu se 、gao xiao de chu li lv hua an fei shui he zhi bei gao yan ji du PFSde fang fa 。zai shi yan shi yan jiu gui mo xia ,cheng gong de chu li le yi ding nong du de lv hua an fei shui he zhi bei le ge ge PFSde chan pin 。wei le jin yi bu jiang gai chu li he zhi bei fang fa ying yong yu gong ye sheng chan zhong ,yi fang mian xu yao kai fa xing jia bi jiao gao de li zi jiao huan mo ,ling yi fang mian hai xu jiang shi yan zhuang zhi fang da ,jin hang zhong shi sheng chan yan jiu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自合肥工业大学的吕燕，发表于刊物合肥工业大学2019-10-22论文，是一篇关于氯化铵论文,双极膜论文,电渗析论文,聚合硫酸铁论文,絮凝论文,合肥工业大学2019-10-22论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自合肥工业大学2019-10-22论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。