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        當前所在位置: 首頁 > 核心技術 > 科研與合作 氣態膜法處理含氨氮廢水

        氣態膜技術

        氣態膜技術概述

        近年來,隨著膜技術的進步,出現了氣水分離膜。氣態膜技術是指使用微孔疏水膜將氣液兩相分開,利用膜孔提供氣液兩相間的傳質界面,具有比表面積高、氣液接觸面積大等優點,是一種新型、有效的膜分離技術。自氣態膜概念出現后,國外許多學者利用疏水性PP中空纖維膜研究了氣態膜過程中伴有化學反應的氣液傳質;繼而研究了常見的對其傳質性能和脫除效率產生干擾的幾種因素;隨后國內外學者進行了氣態膜法處理CO2、SO2的研究,氣態膜法處理焦化廠生產中剩余氨和苯酚的研究,氣態膜法處理甲胺、二甲胺和某些有害有機物的研究等。
        氣水分離膜能夠實現氣液的分離。氣水分離膜組件是由塑料外殼或不銹鋼外殼與中空纖維膜組成,中空纖維膜是由疏水性聚丙烯中空纖維組成的多孔管膜,纖維膜管壁布滿30~40納米微孔,該纖維疏水,水不能通過微孔,氣體可以從孔中通過。
        氣態膜過程中常用中空纖維式膜組件和平板式膜組件去除水中的可溶性氣體(如酸性氣體SO2等,天然氣凈化中CO2等,鹵素Cl2等,堿性氣體NH3等)、易揮發物質(酚、醚、醛、醇類物質等)及各種烴類物質等。
         


        氣態膜法處理含氨氮廢水的原理

        氣態膜法用于脫除含氨氮廢水的原理是利用微孔疏水膜將含氨氮廢水和吸收液分隔開來,這時膜的一側是待處理的氨氮廢水,另一側是酸性吸收液,調節廢水pH值,使廢水中的銨離子轉變為游離態NH3,其反應方程式如下:
         
        NH4+ + OH- = NH3 + H2O

        其在廢水側通過濃度邊界層擴散至疏水微孔膜表面,隨后在膜兩側NH3濃度差的推動下,NH3在廢水和微孔膜界面處汽化穿過膜孔,在微孔膜和吸收液界面上與酸性吸收液中的H+發生反應并生成銨鹽溶液。反應方程式如下:
        2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
        NH3 + HCl = NH4Cl
        NH3 + HNO3 = NH4NO3

        本課題通過對線路板行業產生的含氨氮廢水的去除現狀深入研究的基礎上,開展了膜分離法處理線路板含氨氮廢水的試驗研究工作,并以硫酸為吸收液,建立膜吸收裝置中試系統。通過試驗裝置的現場調試,研究了不同料液pH值、料液溫度、料液流速、運行時間等因素對氨氮去除效果的影響,并通過優化工藝參數,證明用膜分離法處理線路板含氨廢水工藝技術是可行的。
        課題實現了預期研究目標,所開發工藝技術能夠有效解決目前深圳線路板含氨氮廢水長期無法穩定達標的問題。同時通過硫酸對分離過程中產生的NH3進行吸收產生硫酸銨溶液,可實現資源的回收利用。該技術具有重要的推廣價值,預期可為深圳市線路板等行業氨氮污染物控制相關環境管理措施提供決策支持。

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