80年代,国外开始研究一种新的水处理技术,以去除废水中的有机物和金属离子,即胶团强化超滤法(Micellar-enhanced Ultrafiltration,简称MEUF),这是一种将表面活性剂和超滤膜结合起来的新技术。此技术具有去除率高、耗能低、设备简单、操作方便、成本低等优点。本研究利用MEUF技术,采用卷式聚砜疏水膜来处理含有低浓度苯酚的废水。通过采用正交设计实验进行三种阳离子型表面活性剂(亲水基相同而疏水尾链不同、亲水基不同而疏水尾链相同)增溶苯酚的实验,采用四因素四水平单一指标的实验模式,然后通过极差分析来确定最佳的因素水平。在实验的第二部分,研究了不同的操作参数对苯酚增溶的影响,选取了对苯酚增溶有较大影响的因素(表面活性剂浓度、电解质浓度、原液有机物浓度、压力、温度)。研究结果表明:(1)采用正交实验,得出所选择的三种阳离子型表面活性剂CPC、CTAB、OTAB对苯酚增溶效果的顺序为CPC>OTAB>CTAB。即对于亲水基相同而疏水链越长的表面活性剂,其对苯酚的增溶效果越好;而对于疏水链长度相同,亲水基不同的表面活性剂,吡啶型表面活性剂对苯酚增溶效果优于脂肪胺类季铵盐型表面活性剂。(2)选取了十二烷基三甲基溴化胺(DTAB)来进行苯酚增溶实验,结果显示,苯酚最佳的去除率只有63%。进一步证实了,表面活性剂疏水链长度对苯酚增溶的影响。(3)通过Nano-ZS纳米粒度及Zeta电位分析仪测定了不同种类阳离子型表面活性剂胶团粒径,其形成胶团粒径的大小按如下顺序OTAB > CTAB > CPC。CPC对苯酚的增溶效果最好,但其所形成的胶团粒径却最小,由此得出我们所选择的三种表面活性剂的胶团粒径均大于选择的超滤膜的孔径。(4)通过正交实验的结果分析,从处理效果和经济性两方面来选择,选取OTAB来进行单因素超滤实验研究,进行了不同操作因素(原液OTAB浓度、电解质K2CO3浓度、原液有机物苯酚浓度、压力、温度)影响规律的细致分析。原液OTAB浓度对苯酚的截留率有正作用,但当其浓度超过60mM时,苯酚的增溶达到饱和,其截留率基本上保持不变。原液中K2CO3浓度增加,溶液中CO32-和苯酚根离子产生了对阳离子OTAB胶团的竞争吸附,因此导致渗透液中苯酚浓度有些许增加。原液苯酚浓度对苯酚增溶产生影响很小,这与1996,Mulder提出的模型非常匹配。压力增加,超滤膜的渗透通量增加,对膜污染的减轻有促进作用,但高压力下胶团的形状会发生改变,更易透过超滤膜膜孔,有机物的截留率有所下降。温度增加,表面活性剂更易溶于水,其形成的胶团更加均匀,但随着温度的升高,膜孔的孔径会增大,其对苯酚的截留就会产生一定的负面影响。MEUF具有工艺简单,易实现工业化的特点,适用于单独或同时从废水中去除低分子量、低浓度的有机污染物和多价金属离子,具有很好的环境效益。同时,与吸附、蒸馏和萃取法相比,MEUF能耗低、无相变、且处理水可直接回用,通过某些措施还可从浓缩液中回收有价值的有机物或重金属,所以这种方法具有很好的经济效益,从而具有可观的应用价值。以上研究为实现胶团强化超滤在有机物废水处理中的应用和推广奠定基础。