黄姜皂素水解废液在均相离子交换膜中渗析规律的研究

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黄姜皂素生产废水主要分为黄姜清洗废水、水解物清洗废水和水解废液,其中水解废液具有色度高、酸度高、盐含量高、有机物浓度高等特点,对后续的生物处理影响很大,是皂素废水有效处理的制约因素。目前,黄姜皂素生产废水一般采用厌氧-好氧相结合的生物处理工艺,辅以中和、催化氧化等预处理方法,不但处理成本高,而且消耗大量的中和药剂。到目前为止,鲜见采用均相离子交换膜渗析法处理黄姜皂素水解废液的报道。针对皂素废水处理的难点,本课题以皂素水解废液为研究对象,考察废液中各组分在离子交换膜中的渗析分离规律,以期为电渗析法预处理水解废液做基础性的研究,并为黄姜皂素废水提供一种新的预处理工艺。试验采用自行设计的三室电渗析装置处理水解废液,分别研究装置不通电时渗析分离效果,及装置通电后电渗析分离效果,考察废液中电导率、含盐量、氢离子浓度、硫酸盐浓度、Ca2+、Mg2+和有机物随渗析时间的迁移变化规律,得出以下结论:(1)利用渗析技术处理黄姜皂素水解废液,能够取得良好的脱盐效果,渗析100h时,脱盐率可以达到71%。渗析进行到100h时,SO42-仍有降低的趋势,回收率为78%。(2)皂素水解废液中90%左右的有机物是小于5K的小分子量有机物。在渗析和电渗析运行过程中,大部分有机物分子无法透过膜,COD截留率分别可以达到74%和96%,可以有效实现有机物和无机物的分离。(3)操作电压对处理效果有很大影响。增大电压,离子迁移速度增加。要达到相同的脱盐率和硫酸盐回收率,电压越高,所需要的时间越短。(4)与渗析法相比,采用电渗析法处理黄姜皂素水解废液可以在较短的时间内达到良好的分离效果。
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