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近几十年来,膜萃取技术在废水处理领域的理论和应用研究都非常活跃,该技术在处理高盐度、高浓度有机废水时具有特别优势。硅橡胶膜是一种均相致密无孔膜,对很多有机物分子有选择透过性,常用于膜萃取工艺。 本研究在膜分离芳香烃类回收系统(Membrane aromatic recovery system,MARS)中选择了两种不同的膜管(进口PDMS膜管和国产PVMS膜管),分别研究MARS对高浓度苯酚废水的处理效果。在实验中,考察不同的进水流速、浓度、萃取液pH值和反应温度等因素对高浓度苯酚的去除效果,考察苯酚的回收效率,寻找系统运行的最佳条件,并考察膜管的使用寿命和对实际废水处理能力。实验表明:(1)萃取液pH值对苯酚去除效果影响最大,碱性越强,去除效果越明显;但强碱对硅橡胶膜腐蚀严重,降低了其使用寿命。(2)PDMS膜管的最佳运行条件为:料液流量2L/d、浓度高于5000mg/L、萃取液温度50℃及pH值12.7-12.8,此时,出水苯酚浓度低于500mg/L,料液中苯酚的去除率可达96%以上,苯酚回收率在85%以上,膜的总传质系数为1.025×10-7m/s;在上述操作条件下,MARS系统处理吉化双苯厂苯酚废水,苯酚去除率达到95%以上;该种膜管的寿命在一年以上。(3)PVMS膜管的最佳运行条件为,料液流量5L/d、浓度高于5000mg/L、萃取液温度50℃及pH值12.8-12.9,此时,出水含酚浓度低于300mg/L,料液中苯酚的去除率可达97%以上,处理效果优于PDMS膜管,但PVMS膜管寿命不到三个月。 实验表明MARS具有高效处理高浓度苯酚废水,设备简单,维护方便,膜污染程度低,苯酚回收率高,处理成本低廉等优点。以实验室小试结果为依据,设计吉化双苯厂苯酚装置出水处理中试方案,方案使用PDMS膜管,以上述最佳操作条件运行,经计算,三年即可收回成本。