混凝—纳滤处理硅胶废水实验研究

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1、中国海洋大学硕士学位论文混凝—纳滤处理硅胶废水实验研究姓名：范会生申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：高从堦20090601混凝一纳滤处理硅胶废水实验研究摘要我国水资源短缺、人均占有量很低，而水污染却非常严重。随着人口的增长和国民经济的发展，水资源供需矛盾日益突出。硅胶生产属于高耗水行业，硅胶废水也是工业生产领域的一个重要污染源。本文以硅胶废水治理回用的需要为出发点，研究了膜分离技术处理硅胶废水的参数条件，为实际工程应用提供参考。本文针对硅胶废水的特点，选择混凝作为纳滤的预处理。在混凝沉淀的预处理实验中，试验考察

2、了混凝剂种类、混凝剂投药量、pH值等对除硅效果的影响。通过一系列试验筛选出最合适的絮凝剂为氯化铝，并对影响混凝效果的各种操作条件进行了优化。预混凝处理的最佳运行条件为：氯化铝投加量为120mg／L，pH值7．5—9．5，总搅拌时间在4min左右，搅拌后静置60min。在最佳条件下，硅的去除率大于93％，出水Si02的含量低于20mg,／L。在混凝基础上，实验研究了纳滤系统的运行参数(操作压力、操作时间以及进水水温)对纳滤膜的运行状况和分离性能的影响。用溶解一扩散模型解释了操作压力对膜通量、分离性能的影响规律：随操作压力

3、的增加，膜通量增大，系统对离子去除率先增大后减小。根据膜运行时间增加出现的膜通量下降、去除率降低的现象，揭示了运行时间对膜的影响规律。用溶解一扩散模型和Arrhenius方程就进水水温对膜的影响做了分析。在试验范围内，NFI膜对硫酸钠的截留率在99％以上，产水电导率小于170／．ts·cm～；NFII膜对硫酸钠的截留率大于98％，产水电导率小于370Ⅳs·cm-1，可满足不同用水要求。针对膜过程的操作特性和污染物特点设计了几种膜清洗方法，同时借助扫描电镜分析综合考察了膜清洗效果和膜污染机制。研究发现，引起膜污染的主要原

4、因是浓差极化，采用0．I％NaOH+I％Na2．EDTA(pH=12)溶液和O．2％盐酸(pH=2)溶液进行复合清洗，几乎使膜通量得到完全恢复。实验结果表明，混凝一纳滤系统在技术上可行，可以有效去除原水中硅、硫酸钠、硬度等。产水最好的水质能达到自来水的水质指标，可以满足一般企业的回用要求，是处理硅胶废水的一种有效方法。关键词：混凝；纳滤；硅胶废水；膜污染；膜清洗混凝一纳滤处理硅胶废水实验研究ExperimentalStudyonTreatmentofSilicaGelWastewaterbyCoagulation-Na

5、nofiltrationAbstractChinaisacountry埘thwatershortage,．insufficientpercapitawaterresourcesandserionswaterpollution．Withpopulationgrowthandeconomicdevelopment，theconflictbetweenwaterresourcessupplyanddemandisincreasinglyobvious．Silicagelproductionishighwaterconsump

6、tionindustryandsilicagelwastewaterhasalwaysbeenakeysourceofpollutioninthefieldofindustrialproduction．Inordertotreatthesilicagelwastewaterandrecyclethewater,inthispaperthekeyparametersoftheprocessoftreatingsilicagelwastewaterwithmembraneWasstudied,，whichhaverefer

7、encetoactualproject．Accordingtothecharactersofsilicagelwastewater，coagulationWasusedasthepretreatmentofnanofiltration．Theeffectsofcoagulanttype,，coagulantdosageandpHonsilicaremovalwereinspectedinthecoagulationexperiments．Withaseriesoftests，．AlClswasscreenedoutto

8、bethebestcoagulant,．andtheoperatingconditionsinfluencingcoagulationeffectwereoptimized,，Theoptimalconditionsofpre—coagulationwereasfollows：thedosageofAICl3Was120mg／Lp