制革废水中丙烯酸类鞣剂的膜分离特征

Posted 2023-01-13 膜分离

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摘要：针对3种丙烯酸类鞣剂超滤（UF）、反渗透（RO）分离参数进行了实验研究，探索其在废水深度处理中膜去除的可行性，研究结果表明，3种鞣剂在分离参数：浓度为200 mg/L，超滤的操作压力（PUF）为0.11 MPa，反渗透的操作压力（PRO）为0.4 MPa的条件下UF-RO分离，效果最好。其次，丙烯酸类鞣剂对膜通量影响较大，导致产生的清液较少，所以用UF、RO处理含有这类物质的制革废水时，应尽可能对废水进行预处理。最后，丙烯酸类鞣剂分子中含有极性较强的基团时，粒径分离效果不同。

随着我国对重金属污染防控的日益严格，采用合成类鞣剂替代铬鞣成为制革清洁生产的一个重要方面，丙烯酸类鞣剂作为一种常用合成鞣剂，在鞣制过程中主要通过其分子侧链上羧基与皮胶原肽链上的多种基团以及铬盐发生化学结合，从而达到改善成革各项性能的目的。丙烯酸类鞣剂由含特定功能团的单体以不同比例聚合而成，合成过程复杂，分子量范围从2000～10000不等。

这类化学品虽然可部分或全部替代铬鞣剂，但由于其聚合度不同，单体和各类中间产物共存，导致其在鞣制过程中无法被全部利用，其残余物进入废水后，对活性污泥的活性有较大的抑制作用，同时使废水可生化性降低，致使生化处理出水难以达到较高的排放标准。目前在制革废水处理过程中，涉及到中水回用时，由于这部分物质的存在影响了浓度处理、特别是膜处理的效果，因此，探索这类鞣剂在膜处理过程中的特点对于制革废水的回用具有重要意义。

目前，将膜分离技术用于制革废水处理开展了一定的工作，如俞海桥等采用超滤和反渗透双膜联用技术对某皮革企业废水进行生化后的深度处理，处理后的水可以达到GB/T19923-2005的要求。

采用反渗透法处理制革废水，反渗透膜对于化学需氧量(COD)、溶解性固体总量(TDS)及总铬的去除率分别可达93%～98%，92%～99%和91%～96%。但现有的研究主要集中于废水中COD、TDS、总铬等指标的削减率，对皮革废水中人工合成的聚合物进行膜分离的研究较少。。

本文选用3种结构不同的常用丙烯酸类鞣剂，模拟制革废水，采用超滤-反渗透双膜系统(UF-RO)对其进行分离，通过膜对3丙烯酸类鞣剂的截留效果及分离前后的粒径分布，探讨膜分离对于模拟制革废水中丙烯酸类鞣剂的去除效果，为其在实际废水处理过程中的应用提供可行性依据。

1材料和方法

1.1实验材料

供试种丙烯酸类鞣剂都是人工合成的鞣剂，并已应用于制革工艺中。产品本身为混合物，可能含有少量的单体，其主要成分的基本结构和性质如表1所示。

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