如何去除毛紡印染廢水的氨氮(word版)

1、 精編范文 如何去除毛紡印染廢水的氨氮溫馨提示：本文是筆者精心整理編制而成，有很強的的實用性和參考性，下載完成后可以直接編輯，并根據(jù)自己的需求進行修改套用。如何去除毛紡印染廢水的氨氮 本文關鍵詞：廢水, 毛紡, 去除, 印染如何去除毛紡印染廢水的氨氮 本文簡介：摘要：以聚偏氟乙烯（PVDF）、聚乙烯醇（PVA）為原料, 聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為添加劑, 采用熱致相分離法制備了聚偏氟乙烯共混平板膜。研究了聚乙烯醇質(zhì)量分數(shù)及牽伸比對膜結構和性能的影響, 并從中選取合適的膜應用于膜生物反應器（MBR）中處理毛紡印染廢水。采用納氏試劑分光光度法測定了MBR出水的氨氮質(zhì)如何去除毛紡印染廢水的氨氮 本文

2、內(nèi)容：摘要：以聚偏氟乙烯（PVDF）、聚乙烯醇（PVA）為原料, 聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為添加劑, 采用熱致相分離法制備了聚偏氟乙烯共混平板膜。研究了聚乙烯醇質(zhì)量分數(shù)及牽伸比對膜結構和性能的影響, 并從中選取合適的膜應用于膜生物反應器（MBR）中處理毛紡印染廢水。采用納氏試劑分光光度法測定了MBR出水的氨氮質(zhì)量濃度。結果表明：對于PVDF共混平板膜, PVA質(zhì)量分數(shù)增加, 膜的純水通量變大。隨著牽伸比的增大, 膜的純水通量先增大后減小。選用PVDF質(zhì)量分數(shù)為21%、PVA質(zhì)量分數(shù)為1%、添加劑PVP質(zhì)量分數(shù)為3%、牽伸比為1.7和PVDF質(zhì)量分數(shù)為21%、PVA質(zhì)量分數(shù)為2%、添加劑PVP質(zhì)

3、量分數(shù)為3%、牽伸比為1.9的兩種PVDF平板膜應用于MBR中處理毛紡印染廢水, 前者氨氮去除率為86.37%, 后者氨氮去除率為83.65%。關鍵詞：聚偏氟乙烯；聚乙烯醇；毛紡印染廢水；氨氮聚偏氟乙烯（PVDF）是一種白色粉末狀的結晶型聚合物1, 具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、抗污染性和耐腐蝕性, 同時還具有強度高、韌性好和易成膜等優(yōu)點2, 是制膜的優(yōu)選材料。然而, PVDF膜本身具有強疏水性, 水中的污染物極易吸附在膜表面, 造成膜污染, 導致膜通量急劇下降。為了使PVDF膜更廣泛地應用于污水處理中, 對PVDF膜進行親水化改性具有重要意義。常用的親水化改性技術主要有共混、接枝、表面涂覆等3, 其

4、中, 共混是改善材料親水性的一種簡便有效的方法。聚乙烯醇（PVA）是一種高度親水的聚合物, 分子鏈上含有大量的親水性官能團羥基, 將PVA作為共混組分, 可以有效地改善PVDF膜的親水性。李娜娜等4-5從接觸角角度研究發(fā)現(xiàn), PVA的存在明顯改善了PVDF/PVA共混膜的親水性。印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶, 據(jù)不完全統(tǒng)計, 全國毛紡印染廢水每天排放量為31064106m3。毛紡印染廢水具有水量大、有機污染物濃度高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點6-10, 屬難處理的工業(yè)廢水, 其中的氨氮是一種重要的污染物, 通常是指以游離氨和銨根離子形式存在的氮11-14。水體氨氮量過高會引發(fā)水體富營養(yǎng)化和

5、黑臭, 并且會對魚類及某些水生物產(chǎn)生毒副作用, 嚴重影響水質(zhì)。同時, 微生物通過硝化作用可將氨氮分解成硝酸鹽和亞硝酸鹽, 對飲用水產(chǎn)生很大危害, 人類飲用后可能誘發(fā)高鐵血紅蛋白癥。因此, 對水體中的氨氮量進行準確測定具有重要的現(xiàn)實意義。目前, 測定氨氮量的方法有分光光度法、電化學分析法、儀器分析法等15, 其中, 分光光度法主要包括納氏試劑比色法、水楊酸-次氯酸鹽分光光度法、靛酚藍分光光度法等。分光光度法具有準確度好、靈敏度高、操作簡單等優(yōu)點16, 因此成為檢測氨氮量的主要方法。本實驗以聚偏氟乙烯（PVDF）、聚乙烯醇為原料, 聚乙烯吡咯烷酮為添加劑, 采用熱致相分離法制備了聚偏氟乙烯共混平板

6、膜, 研究了聚乙烯醇質(zhì)量分數(shù)、牽伸比和PVDF質(zhì)量分數(shù)對膜結構和性能的影響, 并從中選取合適的膜應用于膜生物反應器（MBR）中處理毛紡印染廢水, 采用納氏試劑分光光度法17測定MBR出水的氨氮質(zhì)量濃度。1實驗1.1藥品與儀器藥品：聚偏氟乙烯（PVDF）、聚乙烯醇（PVA）（分析純, 天津市科密歐化學試劑有限公司）, 聚乙烯吡咯烷酮（PVP, 分析純, 天津市光復精細化工研究所）, 納氏試劑（天津市化學試劑三廠）。儀器：TU-1901雙光束紫外-可見分光光度計（北京普析通用儀器責任有限公司）。1.2PVDF微孔膜的制備采用熱致相分離法18制備PVDF共混平板膜。1.2.1制備鑄膜液稱取一定量PV

7、DF、PVA和PVP加入三口燒瓶中, 加入稀釋劑, 油浴恒溫3h, 使聚合物充分溶解形成均勻溶液, 從而得到鑄膜液。將溶液加熱到95, 攪拌, 在烘箱中靜置、脫泡3h, 使氣泡完全逸出。鑄膜液中PVP質(zhì)量分數(shù)為3%。1.2.2制膜將支撐材料在烘箱中95保溫1h, 使之與鑄膜液溫度一致。將適量鑄膜液倒在支撐材料一端, 用自制刮刀勻速刮到支撐材料的另一端形成一層均勻的溶液。連同支撐材料一起立刻浸入室溫水浴中冷卻固化40s, 將初生膜從支撐材料上取下, 固定在牽伸裝置上進行牽伸處理?？刂茽可毂葹?.5、1.7和1.9, 牽伸后的膜浸入戊二醛水溶液（戊二醛質(zhì)量分數(shù)2.5%）中交聯(lián)10min, 然后將固

8、化后的膜浸入水中24h以上, 以萃取殘存的稀釋劑和添加劑, 即得PVDF微孔膜。在此期間, 每隔一段時間換一次水, 取出, 50烘干備用。1.3純水通量的測定測試前將膜在0.1MPa工作壓力下預壓20min, 待穩(wěn)定后在自制測試裝置上測試膜的純水通量。純水通量計算公式如下：其中, 為膜的純水通量L/(m2h)；Q為t時間內(nèi)透過膜的水體積（L）；S為膜面積（m2）；t為測試時間（h）。2結果與討論2.1PVA質(zhì)量分數(shù)固定PVDF質(zhì)量分數(shù)為21%、牽伸比為1.7, 分別制備PVA質(zhì)量分數(shù)為0%、1%、2%和3%的PVDF平板膜。表1為不同PVA質(zhì)量分數(shù)時MBR出水的氨氮質(zhì)量濃度, 圖1為不同PVA

9、質(zhì)量分數(shù)膜的純水通量, 圖2為其截面的掃描電鏡圖。由圖1可知, 隨著鑄膜液中PVA質(zhì)量分數(shù)的增加, PVDF平板膜的純水通量逐漸增大。這是由于PVA是一種親水性高分子材料, 其分子鏈上含有高度親水的羥基, 有效地改善了PVDF平板膜的親水性。當PVA質(zhì)量分數(shù)為0%時, 膜的純水通量為1.97L/(m2h), 不具備使用價值；當PVA質(zhì)量分數(shù)為1%時, 膜的純水通量為385.5L/(m2h)；當PVA質(zhì)量分數(shù)為2%和3%時, 膜的純水通量過大, 污水處理效果不好。由圖2可知, 當PVA質(zhì)量分數(shù)為0%時, 膜斷面有較少的指狀孔和明顯的海綿狀孔, 孔之間連通性差, 所以膜的純水通量非常小；隨著PVA

10、質(zhì)量分數(shù)的增加, 海綿狀孔消失, 指狀孔增多且孔徑增大, 孔之間連通性變好, 所以膜的純水通量逐漸增大。選用PVA質(zhì)量分數(shù)為1%的PVDF平板膜應用于處理污水, MBR出水的氨氮質(zhì)量濃度為4.36mg/L, 氨氮去除率為86.37%（表1）。2.2PVDF質(zhì)量分數(shù)由表2和圖3可知, 隨著PVDF質(zhì)量分數(shù)的增加, MBR出水的氨氮質(zhì)量濃度逐漸減小, PVDF質(zhì)量分數(shù)越高, 越容易生成致密皮層, 溶劑與非溶劑之間的傳質(zhì)阻力增大, 亞層中非溶劑的分布梯度減小, 發(fā)生延時分相, 孔結構更加緊密, 導致純水通量減小。2.3牽伸比固定PVDF質(zhì)量分數(shù)21%、PVA質(zhì)量分數(shù)2%, 分別制備牽伸比為0、1.5

11、、1.7和1.9的PVDF平板膜。表3為不同牽伸比時MBR出水的氨氮質(zhì)量濃度, 圖4為不同牽引比的純水通量, 圖5為其截面的掃描電鏡圖。由圖4可知, 隨著牽伸比的增大, PVDF平板膜的純水通量先增大后減小, 牽伸比為1.7時, PVDF平板膜的純水通量達到最大。牽伸比為0時, 純水通量為29.55L/(m2h), 不具備使用價值；牽伸比為1.5和1.7時, 純水通量過大, 污水處理效果不好；牽伸比為1.9時, 純水通量為369.4L/(m2h)。由圖5可知, 在不同牽伸比下, PVDF膜均有微孔結構, 但孔徑大小和孔結構存在明顯差異。當牽伸比為0時, 膜孔孔徑小且大小不均勻, 孔之間連通性差

12、, 因此純水通量很小；在適宜的拉伸強度范圍內(nèi), 隨著牽伸比的增加, 膜孔結構發(fā)生變化, 微孔增多且孔徑增大, 因此PVDF平板膜的純水通量也相應增大；當牽伸比為1.9時, 由于牽伸強度過大, 導致部分片晶被拉跨, 微孔閉合, 純水通量下降。選用牽伸比為1.9的PVDF平板膜應用于MBR中處理污水, MBR出水的氨氮質(zhì)量濃度為5.23mg/L, 氨氮去除率為83.65%。3結論采用熱致相分離法分別制備了PVA質(zhì)量分數(shù)、PVDF質(zhì)量分數(shù)、牽伸比不同的PVDF共混平板膜, 探討了不同制膜因素對膜結構和性能的影響。對于PVDF共混平板膜, PVA質(zhì)量分數(shù)增加, 膜的純水通量變大；膜的微孔數(shù)量增多且孔徑增大。隨著牽伸比的增大, 膜的純水通量先增大后減小。選用PVDF質(zhì)量分數(shù)為21%、PVA質(zhì)量分數(shù)為1%、添加劑PVP質(zhì)量分數(shù)為3%、牽伸比為1.7和PV