聚丙烯腈基超疏水膜制备及其膜蒸馏处理高盐废水的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mengnan16
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
工业化进程的加快使得高盐废水处理成为可持续发展和环境保护亟待解决的问题。常用的处理高盐废水方法有常规处理方法、浓缩技术和零排放技术,其中膜蒸馏作为一种将膜法与热法相结合的新型技术,可以作为末端浓缩和零排放技术,因为低能耗、高回收率、实现高效浓缩和废水减量的特点,从最初被应用于海水淡化,走向高盐废水处理等更多领域,研究日益增多且趋于成熟,引起人们对其大规模应用的思考与关注。要想推广膜蒸馏工艺,开发针对膜蒸馏过程的制作简便、成本低廉、通量高、抗污染、稳定性好的蒸馏膜是核心之一。本文主要研究了一种简便经济的方式制备了超疏水静电纺丝纳米纤维膜,并对其在膜蒸馏中处理高盐废水进行了测试和分析表征。本研究首先采用静电纺丝技术制备了高孔隙率的聚丙烯腈纳米纤维膜,然后利用250°高温氧化发生的环化反应和氧化反应使得聚丙烯腈由链式结构转向梯式结构,分子结构的变化伴随着其形貌的变化和性能的增强,纤维之间黏连点被加固,出现类似“焊接”的现象;接着使用水热法在纤维上成功负载β-Fe OOH颗粒,构建了膜纤维粗糙结构;最后利用氟硅烷和有机硅等低表面能物质构造超疏水表面,制备出的FAS/PDMS@Fe OOH@SPAN膜拥有了接触角为155.4°的超疏水特性,并且对酸、碱、腐殖酸、表面活性剂等污染物也表现出了良好的疏水特性。将制备的超疏水纳米纤维膜应用于直接接触式膜蒸馏装置中处理模拟高盐废水,分析了进料液盐浓度、温度差、酸碱度等对其运行效能的影响。实验显示膜在进料液氯化钠浓度为7 wt%,进料液温度为80℃,渗透液温度为15℃的条件下运行八小时,可以达到24.74 L m-2 h-1的平均通量和99.997%的盐截留率。为了测试FAS/PDMS@Fe OOH@SPAN膜的长时间运行状况,在10 wt%的浓度下进行了连续63小时的膜蒸馏测试,平均通量可以达到25.13 L m-2 h-1,且截留率一直在99.997%以上,显示出了膜长时间处理高盐度废水的潜力。最后对膜进行了工程经济分析和比较,可以看出膜蒸馏具有低投资和运行成本、占地面积小等经济性优势,在制备性能优良、运行稳定的膜蒸馏用膜的同时,做好配套设备的开发与制造,可以尽快推动膜蒸馏技术成为具有前景的高盐废水处理新技术。
其他文献
随着科学技术进步,建筑工程新材料不断涌现,新型建筑材料包括防水材料、隔热材料、装饰材料等,新材料使用极大提高了建筑工程质量,为人们提供更加舒适的居住环境,同时降低了
成果参照法作为自然生态环境价值评估的重要方法之一,越来越受到关注。目前国外对于该方法的研究已经比较成熟,但是国内这方面的研究还比较薄弱,尤其是相应的实证研究较少,有
本文通过研究军队装备科研项目鉴定评价。提出了军队装备科研项目鉴定评价的指标体系。并在此基础上,给出了实用的基于灰色规划的军队装备科研项目鉴定评价模型。很好的解决了
间断Galerkin有限元法(DGFEM)已受到了广泛的注意和研究,用于数值求解结构动力学和波传播分析等瞬态(时间相关)问题。间断Galerkin有限元法的重要特征是在空间域和时间域同时
现代科学技术促进了生命科学的进步和发展,生命科学已成为现代科学研究的新前沿。各种新的分析测试方法、技术与设备被广泛应用于揭示生命的奥秘、研究疾病的发病机理、控制
当前的化工制造中,有很多工厂使用柔性制造设备,并采用批生产模式来组织生产.由于对设备进行准备和清理的成本比较大,加工的排序一般采用多批次加工同一种产品的活动(campaign
1引言真实应力与应变的关系(即S-ε)表现了金属材料的流动应力变化规律,对研究塑性成形问题是必不可少的。而金属材料热加工真实应力的确切计算,目前尚无有实用价值的理论解[2],普遍采用
课改的要求、新课标全新的理念,对教师是一个全新的挑战,那么对新课标下的数学教师该怎么做呢?
自功能法传入我国以来,我国的对外汉语界就对其进行了积极的探索。本文以2015年出版的《会通汉语》为主要研究对象,通过定性研究、对比分析等方法,对该教材与功能教学法的关系进行探讨,并依据功能法的理论对《会通汉语》可优化之处提出修改意见,希望能为在功能法指导下编写的教材提供参考性建议。本文一共分为五章。第一章为绪论,对功能法和《会通汉语》做了整体介绍,梳理了国内外对功能法和《会通汉语》的研究现状,本文