论文部分内容阅读
当今世界资源短缺、环境问题日益突出。我国以煤炭和石油为主的能源与化工结构面临严峻挑战,人均能源资源不足,环境生态压力明显,节能减排任务艰巨。解决环境问题已不再是简单的处理污染物,而是如何从废物中提取有用资源,变废为宝,实现可持续发展。聚乙二醇(Polyethylene Glycol, PEG),以其优良的特性在许多行业均有着极为广泛的应用,特别是太阳能和半导体行业。据计算每生产1吨PEG,间接消耗8.6吨石油。因此,从废液中回收PEG一方面极大减少污染,另一方面节约资源。但是,由于PEG良好的水溶性,与许多有机物组份亦良好相溶,靠传统方法的分离回收困难;PEG不易热解或者水解,其废水处理难度很大。目前存在的PEG废液处理方法虽减少了污染,却浪费了可回收资源,还涉及大量能耗。因此,找到一种低成本且行之有效的浓缩回收PEG的方法便显得尤为重要。渗透压驱动的正渗透技术,是一种新型的利用无孔半透膜两侧溶液渗透压差作为驱动力的膜分离技术。高效节能、膜污染低。在海水淡化,污水处理,制药,食品,航天和能源发电等领域有潜在价值。但用于PEG浓缩的正渗透研究尚未见报道。本文在查阅文献资料的基础上,选取了三种典型驱动液——氯化钙、氯化钠与蔗糖溶液,考察了正渗透技术在浓缩废水中低分子聚合物PEG的效果。主要考察了驱动液种类、液体流速(泵转速)、原料液浓度、活性层朝向等变量对正渗透的影响。考察正渗透的浓缩效果的具体指标为水渗透通量及溶质反渗透情况。实验证明正渗透技术可用于PEG废液浓缩,并且活性层朝向料液时可取得较佳渗透效果。用2mol/L氯化钙溶液,较短时间可将PEG由3%浓缩到30%。蔗糖作驱动液浓缩PEG后配制发酵液,可避免后续高能耗的反渗透处理。经过简单的能耗分析,正渗透技术处理PEG有其经济可行性。