渗透汽化复合膜分离废水中的低浓度甲醇

·496·化工环保ENVIRONMENTALPROTECTIONOFCHEMICALINDUSTRY2009年第29卷第6期渗透汽化复合膜分离废水中的低浓度甲醇王玉杰，张新妙，杨永强，王娟(中国石油化工股份有限公司北京化工研究院环保所，北京100013)[摘要]采用两种商品化渗透汽化复合膜——GKss—GS膜和PDMS—P膜分离模拟低浓度甲醇废水，考察了操作温度、甲醇质量分数、废水流量对膜渗透汽化性能的影响。实验结果表明：随温度升高、废水中甲醇质量分数的增大，两种膜的渗透通量都呈增加趋势；GKSS—GS膜的分离系数变化较明显，而PDMS—P膜的分离系数变化较小；废水流量对渗透通量和分离系数的影响均较小。在最佳条件下，GKSS—GS膜的渗透通量为914．6∥(m2·h)，分离系数为5．6；PDMS—P膜的渗透通量为1887．2g／(m2·h)，分离系数为4．8。[关键词]渗透汽化；复合膜；甲醇；聚二甲基硅氧烷；膜分离；废水处理[中图分类号]X703．1[文献标识码]A[文章编号]1006—1878(2009)06—0496—04SeparationofLow-concentrationMethanolfromWastewaterUsingPervaporationCompositeMembraneWangYujie，ZhangXinmiao，YangYongqiang，WangJuan(EnvironmentalProtectionResearchInstitute，BRICI，SINOPEC，Beijing100013，China)Abstract：Theeffectsofoperationtemperature。methan01massconcentrationandwastewaterflowonpervaporationwerestudiedbyusingtwokindsofcommercialpervaporationcompositemembranes，membraneGKSS—GSandmembranePDMS-P．andthesimulatedwastewaterwithlow—concentratedmethan01．Theexperimentalresultsshowthat：Wimtheincreasingoftemperatureandmethanolmassfraction，thepermeationfluxesofthetwomembranesarebothincreased；TheseparationcoefficientofmembraneGKSS—GSischangednotably，whilethatofmembranePDMS—Pislesschanged；Thewastewaterflowhaslittleeffectsonthepermeationfluxandtheseparationcoefficient．Undertheoptimumconditions．thepermeationfluxandseparationcoefficientofmembraneGKSS．GSare914．6g／(m2·h)and5．6，respectively；andthepermeationfluxandseparationcoefficientofmembranePDMS—Pare1887．2g／(m2·h)and4．8，respectively．Keywords：pervaporation；compositemembrane；methanol；polydimethylsiloxane；membraneseparation；wastewatertreatment渗透汽化法可从多种水体系中脱除或回收有机物(包括醇、酸、酯、脂肪烃和芳香族化合物及多种卤代烃等)。目前已经开发了包括硅橡胶在内的多种膜材料，但优先透过醇的膜材质种类还较少，以聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚三甲基硅丙炔(PT—MSP)及其衍生物作为透过醇的膜材质最为常见。其中PDMS具有较好的耐热性、疏水性和化学稳定性，在醇类的渗透汽化研究和应用中被广泛采用。研究的体系也大多集中于乙醇一水体系¨．zj，如与生物发酵技术相耦合h43用于发酵液中乙醇的回收。与乙醇相比，甲醇的极性、相对分子质量与水非常相似，分子间相互作用力极强，因此从水溶液[收稿日期]2009—04—16；[修订日期]2009—06—04。[作者简介]王玉杰(1980一)，女，河北省保定市人，硕士，工程师，现从事膜技术研究与应用工作。电话010—59202204，电邮wangyujie@brici．ac．cn。[基金项目]中国石油化工股份有限公司技术研究项目(G6001—07一ZS