微乳液膜法处理含高浓度醋酸废水的研究

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随着人们环保意识的加强,环境保护已成为全社会共同关心的重大问题。含高浓度醋酸废水的治理是化工、制药等生产过程中普遍存在的环境治理难题,本研究针对含高浓度醋酸废水的特点,在综述国内外相关研究的基础上,探索了微乳液膜法处理含高浓度醋酸废水的工艺过程。本研究针对含高浓度醋酸废水的特点,通过实验探索了处理该废水所需的微乳液体系配方。实验筛选了合适的微乳液膜组分:表面活性剂为AEO-5和AEO-7按质量比为l:l复配,助表面活性剂为异戊醇,膜溶剂为航空煤油。本研究最终选择的微乳液体系配方为:航空煤油:表面活性剂:助表面活性剂:3mol/LNaOH水溶液=38.9:23.3:15.6:22.2(w/w)。对微乳液膜体系热力学行为加以研究,进一步验证了所确定微乳液膜配方的合理性和微乳液膜的稳定性。通过测定各微乳液表面张力,比较了不同表面活性剂、助表面活性剂、膜溶剂和内水相NaOH浓度对微乳液膜相表面性质的影响,验证了本研究所得微乳液配方的合理性。通过实验和计算得到微乳液的体系标准Gibbs自由能、焓和熵,理论分析了微乳液膜的稳定性。利用所制备的微乳液膜体系对含醋酸废水的处理进行实验研究,分析了W/O型微乳液膜体系提取醋酸的传质机理,以及各影响因素对废水CODcr去除率的影响。得到该工艺的适宜操作条件为:Rew=1:6、内水相中NaOH浓度为3mol/L、接触时间为10min、搅拌速度为200r/min。在此条件下,废水的CODcr去除率可达99.5%以上。研究了实验所确定微乳体系提取醋酸的界面传质动力学。通过实验确定表观动力学方程中的各项常数,得到了改微乳体系提取醋酸的表观动力学方程: J=0.5158×Cw1.034.CNaOH0.472×10-5(mol-0.506.L1.506.sec-1.cm-2)。通过表观动力学方程理论计算值与实验测定值的比较,验证了所建立表观动力学方程的合理性;通过推导和计算得出了该微乳体系的阿伦尼乌斯活化能活化能E0=6.176KJ/mol,并根据其大小确定该提取反应属于扩散控制。
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