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浅析脱氨膜系统中PTFE中空纤维膜的膜吸收脱氨技术

文章出处：氨氮废水处理网责任编辑：seven作者：seven人气：-发表时间：2017-01-19 00:00:00【大中小】

氨氮废水是一种常见的水体污染物，对人类的身体健康和赖以生存的生态环境会产生严重危害。不同行业排放的氨氮废水的多样性与复杂性，给氨氮废水的处理带来极大难题。传统脱氨工艺如物化法和生物脱氮膜法存在能耗高、占地面积大、处理效率低等缺点，膜吸收技术是将化学吸收方法和膜分离技术相结合的新型分离技术，具有节能、占地面积小、分离效率高等优点。

膜材料的选择对膜吸收脱氨效果影响重大，目前市面上的膜材料以聚丙烯（PP）、聚偏氟乙烯（PVDF）为主，但是PTFE具有优异的疏水性、耐化学腐蚀性、热稳定性能等特点，成为最有前途的膜材料。近年来，市面上发明了一种“挤出-拉伸-烧结”法制备PTFE中空纤维膜。

系统采用“挤出-拉伸-烧结”法制备PTFE中空纤维膜，通过改变挤出头尺寸和改变拉伸工艺参数比制备出六种不同壁厚和孔径的PTFE中空纤维膜，研究了挤出头尺寸和拉伸工艺参数对PTFE中空纤维膜膜结构的影响。自行浇铸制备膜组件，以氨水为料液，硫酸为吸收液设计膜吸收法去除氨氮的循环实验，主要研究了膜结构参数（膜壁厚、孔径）和膜组件设计（装填密度、组件尺寸、放置方式和运行方式）对氨氮传质性能的影响规律。结果表明：膜丝壁厚越小，在一定范围内孔径越大，氨氮传质系数和脱除率越大；存在一个最佳的装填密度使氨氮传质系数达到最大，同时又有很高的脱除率；膜组件的有效长度越长，氨氮传质系数越小，脱除率越大；膜组件的放置方式对氨氮传质效果基本无影响，料液走壳程优于料液走管程。

基于PTFE中空纤维膜的膜吸收过程中，工艺过程对氨氮传质性能的影响规律，即：料液pH、料液流速、料液温度、吸收液温度、吸收液浓度、吸收液流速对氨氮传质性能的影响规律。结果表明：料液方面的因素料液pH、料液温度、料液流速对氨氮传质系数和脱除率的影响较大，尤其是料液pH，增加料液pH、温度和流速都会提高氨的传质性能。吸收液的温度和流速影响很小，可根据实际需要选择。处理之后的料液氨氮含量降至4mg以下，脱除率在99%以上，pH在7.05~7.20间，均达到国家一级排放标准。