【摘 要】
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在染料合成与染料应用过程中,均会产生大量的高盐度染料废水。其中,高盐度染料废水中含有较高浓度的染料和Na Cl。一般而言,Na Cl的浓度高达5.0wt%左右。随着人们对可持续发展理念的深入理解,高盐度染料废水已经开始被认定为一种潜在的资源而不仅仅是废水。传统的处理工艺无法实现对高盐度染料废水的资源化利用。膜分离技术特别是疏松纳滤膜在分离染料和无机盐方面有显著效果,而电渗析在脱盐领域也有应用广泛。
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在染料合成与染料应用过程中,均会产生大量的高盐度染料废水。其中,高盐度染料废水中含有较高浓度的染料和Na Cl。一般而言,Na Cl的浓度高达5.0wt%左右。随着人们对可持续发展理念的深入理解,高盐度染料废水已经开始被认定为一种潜在的资源而不仅仅是废水。传统的处理工艺无法实现对高盐度染料废水的资源化利用。膜分离技术特别是疏松纳滤膜在分离染料和无机盐方面有显著效果,而电渗析在脱盐领域也有应用广泛。本课题结合纳滤膜和电渗析技术的各自优势用于高盐度染料废水的处理,以实现其资源化利用。主要研究内容如下:（1）疏松纳滤膜-电渗析耦合工艺在高盐度染料废水处理中的应用本章提出了疏松纳滤膜与电渗析耦合工艺用于高盐度染料废水的资源化处理。采用纳滤-渗滤工艺可实现对活性蓝4/Na Cl混合液高效脱盐和染料的高度提纯。其中,活性蓝4浓度从2 g/L被浓缩至18 g/L,Na Cl脱盐率达到99.3%。随后,进一步采用电渗析法处理纳滤渗滤液。电渗析膜堆中淡化室中Na Cl的去除率达97.5～97.7%,浓缩室中Na Cl浓度可提升至86.45～86.86 g/L。（2）疏松电纳滤膜在高盐度染料废水处理中的应用本章提出电纳滤膜技术,即将疏松纳滤膜作为阴离子传导膜进行染料与无机盐的高效分离。由于疏松的表面结构,此疏松电纳滤膜对盐的透过率达97.3%,但完全对四种活性染料（活性蓝19、活性橙16和活性橙1）实现截留,显示出优良的染料/Na Cl选择性。此外,在电场作用下,疏松电纳滤膜技术可一步、快速分离染料和Na Cl。其中,脱盐效率达98.9%,而染料的回收率高达99.3%。与商用阴离子交换膜（CMJA-1）相比,疏松电纳滤膜具有更强的抗污染能力。（3）仿生改性电纳滤膜在高盐度染料废水处理中的应用本章采用多巴胺-聚乙烯亚胺快速共沉积的策略对疏松电纳滤膜进行仿生改性。改性后电纳滤膜截留分子量从678 Da降至377 Da。电纳滤膜表面电阻从10.4Ω·cm~2下降至6.3Ω·cm~2,可提升离子传输速率。将仿生改性纳滤膜作为阴离子传导膜,构建电纳滤膜技术对高盐度染料废水进行处理。仿生电纳滤膜技术的脱盐率达到99%,而染料的回收率达99.96%。同时,仿生改性电纳滤膜对染料的抗污染性能显著提升。
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