基于复配表面活性剂的超滤法同步去除废水中有机物和重金属离子的机理研究

【摘要】废水中的有机污染物和重金属离子给人类的健康和环境带来了严重的威胁。超滤法（Ultrafiltration,UF）是一种能同步去除有机物和重金属离子的膜处理方法。本研究采用基于表面活性剂的超滤法来同步去除有机物亚甲基蓝（MB）和重金属离子镉（Cd2+），研究其可行性和去除效果并深入分析其机理。研究发现采用复配表面活性剂十六烷基硫酸钠（SDS）和曲通（TritonX-100）能有效地降低表面活性剂溶液的临界胶团浓度（criticalmicelleconcentration,CMC），且加入的非离子表面活性剂的摩尔比越大，溶液CMC值越低，同时，渗透通量也降低得越快，膜污染情况越严重。在一定范围内非离子表面活性剂的加入能使溶液中的胶团数量增多，增强了对MB的增溶作用以及对Cd2+的静电吸引作用，因而采用复配表面活性剂对MB和Cd2+的去除效果比采用单一SDS去除效果好。但TritonX-100的摩尔比过大会导致溶液中胶团数量剧增，胶团挤压变形，反而会降低对MB和Cd2+的去除效果。同步去除有机物MB和重金属离子Cd2+时二者的去除率比单独去除时要高。经研究讨论得知，Cd2+的加入降低了表面活性剂的CMC值，增加了溶液中的胶团数量，使MB在浓缩液与渗透液中分配系数更高。MB的加入也能使Cd2+在浓缩液与渗透液中分配系数更高。研究证明采用胶团强化超滤（MEUF）法同步去除有机物MB和重金属离子Cd2+是可行的，并且二者在表面活性剂系统中对彼此的去除不但没有消极的影响，反而能促进彼此的去除。采用复配表面活性剂不仅能降低表面活性剂用量，降低成本，还能减少渗透液中表面活性剂浓度，降低表面活性剂造成的二次污染。同步去除有机物和重金属具有非常大的现实意义，为实现超滤法在实际废水中的应用奠定了基础，为同步去除有机物和重金属的可行性提供了理论依据。
【作者】彭蕾；
【导师】黄瑾辉；
【作者基本信息】湖南大学，环境科学与工程，2014，硕士
【关键词】超滤；亚甲基蓝；镉离子；表面活性剂；

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