温度和构件共同强化排液的泡沫分离回收高浓度表面活性剂工艺

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文温度和构件共同强化排液的泡沫分离回收高浓度表面活性剂工艺论文作者：史萌学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：生物工程指导教师：吴兆亮职称：教授资助基金项目：国家自然科学基金（21346008）；河北省自然科学基金（B2011202056）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofBiotechnologyATECHNOLOGYOFRECOVERINGA

2、SURFACTANTATAHIGHCONCENTRATIONBYINTENSIFYINGFOAMDRAINAGEOFTHESYNERGICEFFECTSOFTEMPERATUREANDCOMPONENTONFOAMSEPARATIONbyShiMengSupervisor:Prof.WuZhaoliangMay2015ThisworkwasfinanciallysupportedbytheNaturalScienceFoundationofChina(21346008)andtheNaturalScience

3、FoundationofHebei,China(No.B2011202056).河北工业大学硕士学位论文温度和构件共同强化排液的泡沫分离回收高浓度表面活性剂工艺摘要泡沫分离技术是回收水溶液中表面活性剂的一种有效的方法。然而当表面活性剂浓度接近或者超过其临界胶束浓度（CMC）时，富集比会迅速下降。因此本文开发了温度和构件共同强化排液的泡沫分离技术，利用此技术处理废水中高浓度的表面活性剂。本文首先研究了温度与螺旋构件共同强化排液处理废水中高浓度的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）。当CTAB浓度为1.55

4、g/L时，在温度为70℃、气体流量为50mL/min、装液量为300mL的条件下，CTAB的富集比仅为4.05。为了进一步提高CTAB富集比，研究了温度与椭球塔共同强化排液回收水溶液中高浓度CTAB和十二烷基苯磺酸钠（SDBS）。结果表明在温度为60℃、气体流量为100mL/min、装液量为300mL的条件下，CTAB的富集比为7.03，两级泡沫分离工艺得到总回收率为99.8%，消泡液和残液浓度分别为21.8g/L和0.031g/L，而SDBS经过同样条件下的两级泡沫分离处理以后消泡液浓度为34.2g/L，残

5、液浓度为0.154g/L。虽然两级泡沫分离技术使消泡液的浓度得到很大提高，但是残液中表面活性剂浓度仍然很高，如果直接排放不但会污染环境而且会导致资源的浪费。所以本文研究了三级泡沫分离技术处理废水中最常见的阴离子高浓度表面活性剂SDBS，以进一步降低残液浓度。结果表明当第一级操作条件为SDBS溶液浓度为1.3g/L，温度为60℃、气体流量为100mL/min、装液量为300mL、pH为7.2，第二级和第三级的温度分别为60℃和25℃，气速分别为170mL/min和650mL/min，此时富集比和回收率可达到26

6、.3和99.0%。三级泡沫分离工艺最终消泡液浓度为34.2g/L，而残液浓度减小至0.015g/L。关键词：泡沫分离；强化排液；表面活性剂；十六烷基三甲基溴化铵；十二烷基苯磺酸钠I温度和构件共同强化排液的泡沫分离回收高浓度表面活性剂工艺ATECHNOLOGYOFRECOVERINGASURFACTANTATAHIGHCONCENTRATIONBYINTENSIFYINGFOAMDRAINAGEOFTHESYNERGICEFFECTSOFTEMPERATUREANDCOMPONENTONFOAMSEPARATI

7、ONABSTRACTFoamseparationisoneofthemosteconomicandeffectivetechnologiestotreatthewastewaters.Howeverwhenasurfactantconcentrationisequaltoormorethanitscriticalmicelleconcentration(CMC),itsenrichmentratiowilldecreaserapidly.Sothesynergiceffectsoftemperatureand

8、componentofintensifyingfoamdrainageinfoamseparationwerestudiedtorecoverthesurfactantatahighconcentrationfromitswasterwater.Inthispaper,thesynergiceffectsoftemperatureandacolumnwithspiralinteralcomponen