基于复配表面活性剂的超滤法同步去除废水中有机物和重金属离子的机理研究

发布时间：2024-04-09 19:37

　　废水中的有机污染物和重金属离子给人类的健康和环境带来了严重的威胁。超滤法（Ultrafiltration, UF）是一种能同步去除有机物和重金属离子的膜处理方法。本研究采用基于表面活性剂的超滤法来同步去除有机物亚甲基蓝（MB）和重金属离子镉（Cd2+），研究其可行性和去除效果并深入分析其机理。研究发现采用复配表面活性剂十六烷基硫酸钠（SDS）和曲通（TritonX-100）能有效地降低表面活性剂溶液的临界胶团浓度（critical micelle concentration, CMC），且加入的非离子表面活性剂的摩尔比越大，溶液CMC值越低，同时，渗透通量也降低得越快，膜污染情况越严重。在一定范围内非离子表面活性剂的加入能使溶液中的胶团数量增多，增强了对MB的增溶作用以及对Cd2+的静电吸引作用，因而采用复配表面活性剂对MB和Cd2+的去除效果比采用单一SDS去除效果好。但TritonX-100的摩尔比过大会导致溶液中胶团数量剧增，胶团挤压变形，反而会降低对MB和Cd2+的去除效果。同步去除有机物MB和重金属离子Cd2+时二者的去除率比单独去除时要高。经研究讨论得知，Cd2+的加入降低...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 染料废水的危害及其治理技术
        1.1.1 吸附气浮法
        1.1.2 微生物降解法
        1.1.3 电化学法
        1.1.4 化学氧化法
    1.2. 重金属离子的危害及其治理技术
        1.2.1 化学沉淀法
        1.2.2 离子交换法
        1.2.3 吸附法
        1.2.4 膜处理法
        1.2.5 浮选法
    1.3 超滤法的基本技术理论
        1.3.1 超滤法的原理
        1.3.2 影响超滤法的因素
    1.4 超滤法的研究现状
        1.4.1 超滤法对有机物的去除
        1.4.2 超滤法对重金属离子的去除
        1.4.3 超滤法对有机物和重金属离子的同步去除
    1.5 超滤法的研究趋势
    1.6 本论文的研究内容
第2章 方案设计、实验方法及技术参数
    2.1 实验方案设计
    2.2 实验装置、测量仪器及实验试剂
        2.2.1 实验装置
        2.2.2 测量仪器
        2.2.3 实验试剂
    2.3 实验方法
    2.4 实验测量
        2.4.1 表面活性剂溶液临界胶团浓度的测定
        2.4.2 亚甲基蓝浓度的测定
        2.4.3 镉离子浓度的测定
        2.4.4 SDS 浓度的测定
        2.4.5 TritonX-100 浓度的测定
    2.5 膜的清洗
    2.6 技术参数
第3章 基于单一 SDS 的超滤法对 MB 和 Cd²⁺的去除
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 采用 SDS 单独去除 MB
        3.2.2 采用 SDS 单独去除 Cd2+

        3.2.3 采用 SDS 同步去除 MB 和 Cd²⁺

    3.3 结果与讨论
        3.3.1 SDS 浓度对 MB 去除效果的影响
        3.3.2 SDS 浓度对 Cd²⁺去除效果的影响
        3.3.3 SDS 浓度对 MB 和 Cd²⁺去除效果的影响
    3.4 小结
第4章 基于复配表面活性剂的超滤法对 MB 和 Cd²⁺的去除
    4.1 前言
    4.2 实验方法
        4.2.1 复配表面活性剂临界胶团浓度的测定
        4.2.2 渗透通量的测定
        4.2.3 采用 TritonX-100/SDS 单独去除 MB
        4.2.4 采用 TritonX-100/SDS 单独去除 Cd²⁺

        4.2.5 采用 TritonX-100/SDS 同步去除 MB 和 Cd²⁺

    4.3 结果与讨论
        4.3.1 复配表面活性剂的 CMC 值
        4.3.2 复配表面活性剂对渗透通量的影响
        4.3.3 不同复配比对 MB 去除效果的影响
        4.3.4 不同复配比对 Cd²⁺去除效果的影响
        4.3.5 不同复配比对 MB 和 Cd²⁺去除效果的影响
    4.4 小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文



本文编号：3949547