式中 ρ0 为 COD 初始的质量浓度;ρt 为处理后 COD 的质量浓度。

2 结果与讨论

2.1 搅拌速度对 COD 去除率的影响

搅拌速度过大和过小,黑液中 COD 去除率都不高。这因为搅拌速度太小,乳液不够分散,

传质面积太小;而搅拌速度太大,液膜易破裂,使分离效率降低。本实验在搅拌转速为
300r/min 时可得到最高分离效率(以后条件未注明者,搅拌速度均为 300r/min,温度均为室
温)。

2.2 表面活性剂用量对 COD 去除率的影响

当每 100mL 煤油 LAM-1 用量为 3g 时分离效率最高。这是由于 LMA-1 用量太少时液

膜薄,稳定性差;而用量过多时膜变厚,导致分离效率下降。因而只有用量适当才能得到稳定
的液膜,提高分离效率。

Rew=1 10;Roi=1 1;

∶

∶

TOA 为每 100mL 煤油中 2mL;

cH2SO4=1mol/L;ρ0=32g/L

2.3 载体用量对去除率的影响

随着载体 TOA 浓度的增加,COD 的去除率也增加,但 TOA 浓度过大既不经济又会使乳

液不稳定。本实验确定每 100mL 煤油 2mL 载体为宜。

2.4 乳水比对 COD 去除率的影响

乳水比越大,COD 的去除率就越大,这是因为随着乳液量的增多,传质面积增大,但乳状

液消耗多,生成成本高。因此在较高分离效率的前提下,乳水比越小越好。综合考虑本实验选
择 Rew 为 1 10

∶

为宜。

Roi=1 1;LMA-1

∶

为每 100mL 煤油中 3g;

TOA 为每 100mL 煤油中 2mL;cH2SO4=1mol/L;ρ0=32g/L

2.5 油内比对 COD 去除率的影响油

内比是制备乳状液膜时油相与内水相体积之比。如图 5 所示,当油内比 Roi=1 1

∶

时,､

离效率在 98%以上,满足本实验要求,当 Roi 较小时液膜不稳定易破裂,反之

Roi 较大时,液膜增

厚,传质速率降低。

2.6 正交实验选择最佳膜配方

影响黑液处理效率的因素很多,我们采用正交试验的方法选择最佳膜配方,取 4 因素 3

水平设计正交试验。

根据表 L9(34)试验要求,选择 9 种不同控制参数进行了试验,从而得到 9 份水样,并对其

分别测试 COD 去除率,结果采用极差分析和方差分析,排除可能的误差因素,得到如下优选
的试验条件:Roi=1 1;Rew=1 10;

∶

∶

每 100mL 煤油中表面活性剂与载体的用量分别为 3g 和

2mL。

正交试验所得最佳条件与以上实验结果完全符合,黑液经液膜处理后水相中 COD 去

除率可达 98%以上。

2.7 油相复用实验