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胶团强化超滤工艺具有易维护运营、资金投入少、处理水质稳定等诸多优点,可广泛地应用于水体重金属、有机物污染的治理;现有水污染呈现出明显的复合性(重金属与有机物共存)、污染浓度低的特征,胶团强化超滤技术可同时满足上述水处理要求。胶团强化超滤技术,具备诸多优点的同时,也存在着制约其工业化发展的不利因素:离子型表面活性剂使用量大,易导致渗透液表面活性剂含量超标,从而引发二次污染。本研究以减少阴离子表面活性剂投加量、节约成本开支、优化操作条件为目的,探索了重金属-有机物复合废水的胶团强化超滤处理过程。以镉(Ⅱ)、苯酚为模拟废水的研究对象,以阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)以及非离子表面活性剂十二烷基聚乙二醇醚(Brij35)为胶团生成源,以聚砜中空纤维膜为超滤膜,研究了单一及复合污染物的胶团强化超滤(MEUF)技术及浓缩液的回收,得到如下结果:(1)单一重金属镉(Ⅱ)污染废水的胶团强化超滤。单一表面活性剂情况下,当SDS=0~2000mg/L时,Cd(Ⅱ)的去除率和SDS的进料浓度呈正相关,最大去除率分别为99.67%(Cd(Ⅱ)=20mg/L)、93.45%(Cd(Ⅱ)=50mg/L),Cd(Ⅱ)浓度越低处理效果越好;混合表面活性剂情况下,Brij35的加入,可有效降低表面活性剂的CMC值。当SDS=1mM、3mM时,镉(Ⅱ)的去除率均随表面活性剂浓度的增大而先增后减,最大去除率分别为72.12%、98.34%,即当SDS=3mM时,Brij35/SDS=0.3为最优配比;最优复配比条件下,相同表面活性剂浓度的Brij35/SDS复配体系对Cd(Ⅱ)的去除率高于单一SDS体系,且当表面活性剂总浓度达到300mg/L时,去除情况显著。通过对表面活性剂的混合摩尔比,总浓度对渗透通量、渗透液重金属镉离子浓度的影响实验分析可知,在0.07MPa压力下,室温,pH<7,Brij35/SDS=0.3,总浓度300mg/L为胶团强化超滤去除水溶液中Cd(Ⅱ)的最优条件。(2)单一酚类污染废水的胶团强化超滤。单一SDS溶液对苯酚的胶团强化超滤,随CSDS的增加,苯酚去除率基本保持在50%左右,无显著的规律性变化;SDS浓度高于1CMC时,苯酚的截留情况未有明显提高。混合胶团对苯酚的胶团强化超滤,随着Brij35比例的增大,苯酚的去除率呈现上升趋势,SDS=1、2、3mM时,苯酚的最大去除率分别为42.04%、54.56%、56.26%;与单一SDS的去除情况对比,混合表面活性剂对苯酚的去除无显著优势。浓缩液苯酚浓度随着表面活性剂浓度以及B/S比例的增大而逐渐增大,当SDS=2mM时,苯酚的截留液浓缩浓度最高。渗透通量与进料液浓度的变化呈负相关,随着表面活性剂的增多而逐渐降低。(3)镉(Ⅱ)—酚模拟废水的胶团强化超滤。随着SDS摩尔浓度的增加(从1mM到3mM),Cd(Ⅱ)的去除率显著增大;当SDS不低于2mM时,镉离子的去除率就已高于95%,并分别在B/S=0.3、0.5处出现最高点;SDS=3mM的去除情况在三种SDS浓度中最优;随着SDS摩尔浓度的增加(从2mM到3mM),苯酚的去除率显著增大,但在SDS=1mM时略微减少,截留效果差,渗透液残留浓度过高。二者去除率高于单一污染物的情况。Cd(Ⅱ)浓度相同的进料液,就浓缩效果而言,复合污染的浓缩情况较单一污染更好,膜所截留的污染物更多;在苯酚浓度相同的进料液情况下,复合污染的浓缩效果要远高于单一污染,膜所截留的苯酚污染物更多。当渗透压维持在0.07MPa不变,随着Brij35/SDS摩尔浓度比值的增大,SDS=2~3mM时渗透通量急速下降,而SDS=1mM时渗透通量下降趋势较缓慢。采用非离子与阴离子表面活性剂复配的MEUF能够有效提高污染物截留率,减少SDS的用量。实验所得去除镉离子和苯酚的最优MEUF方法如下:在操作压力为0.07MPa时,Brij35/SDS的摩尔浓度比选取0.5,总表面活性剂浓度为1700mg/L。(4)复合污染胶团强化超滤后浓缩液的回收。NaOH沉淀Cd(Ⅱ)最优摩尔配比为2.5:1,沉淀达到最大值99.7%。对模拟浓缩液采用先萃取后沉淀的方式进行处理,通过正辛醇的三次萃取回收,苯酚的回收比均高于85%,达到最优效果。NaOH沉淀镉(Ⅱ),沉淀效果基本稳定在95%以上。随表面活性剂浓度的增加,Brij35的回收率从最初的82.4%急速下降到23.1%(总表面活性剂浓度50~600mg/L),后缓慢降低,而SDS回收比有所增大,最大回收比15.44%。