基于表面活性剂复配的泡沫分离法深度处理MEUF渗透液的研究

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泡沫分离法是一种物理分离技术,可用于分离废水中的可溶性或不可溶性物质,具有操作及设备简单、能耗低及分离效率高等众多优点。本文选用十二烷基硫酸钠(Sodium Dodecyl Sulfate,SDS)作为阴离子表面活性剂,选用辛基酚聚氧乙烯醚(Triton X-100)作为非离子表面活性剂,在较低SDS浓度(300 mg/L)的情况下,系统研究了基于阴-非离子表面活性剂之间进行复配的泡沫分离法,用于深度处理MEUF(胶团强化超滤)渗透液中的Cd(II)以及表面活性剂,考察了复配比α,初始Cd(II)浓度,pH值对溶液的表面张力、形成泡沫的尺寸大小、泡沫性能以及三种物质的分离效率的影响规律。研究结果表明,Triton X-100添加到溶液中后,能够显著降低溶液的表面张力以及溶液中鼓泡所形成气泡的尺寸,并且可以显著改善泡沫性能。当进水溶液中初始Cd(II)的浓度为10 mg/L、复配比α等于0.1时,Cd(II)的去除率达到了最佳值99.1%,出水浓度小于0.1 mg/L,符合国家污水综合排放标准。此外,在这种条件下,两种表面活性剂的去除率也相对较高。初始Cd(II)浓度和pH值也对溶液的表面张力、气泡尺寸、泡沫性能以及泡沫分离过程有显著的影响。通过研究Triton X-100对SDS溶液临界胶团浓度产生的影响,以及对溶液的zeta电势的测量和对溶液FT-IR光谱的分析,考察了Triton X-100对采用泡沫分离去除Cd(II)的影响机理。可见,泡沫分离法能够高效去除胶团强化超滤渗透液中的Cd(II)和表面活性剂,并且该技术适用于分离低浓度的污染物质;添加少量的Triton X-100,则可以通过降低溶液的表面张力、所形成泡沫的尺寸大小以及改善阴离子表面活性剂的泡沫性能,从而显著提高Cd(II)和表面活性剂的去除率,减少表面活性剂的使用量,然而添加过量的Triton X-100,则会降低去除率,因为它对Cd(II)和表面活性剂在气-液界面的吸附具有负面的影响。
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