天然有机物对纳滤膜污染的性能研究

发布时间：2021-05-06 15:37

　　纳滤（NF）可以截留有机和无机污染物,而对人体所必需的一些离子又有较大的透过率,同时也具有较高的膜通量,因此NF在饮用水净化等领域的应用越来越广泛。然而膜污染问题始终制约着纳滤工艺的长期有效运行,其中最主要的就是自然水体中所含大量天然有机物（NOM）造成的有机污染。因此,探寻对膜污染贡献较大、清洗难度较大的有机物种类及膜污染阻力类型,分析纳滤膜有机污染和清洗机理,并有针对性的进行清洗药剂优化研究,有助于推动纳滤技术在实际生产实践中的发展应用。本研究选用腐殖酸（HA）、牛血清蛋白（BSA）和海藻酸钠（SA）模拟水体中构成NOM的主要物质腐殖质、蛋白质和多糖,采用自制小型错流平板装置,分别对型号为NF-1812的纳滤膜进行单组分HA、BSA、SA,双组分HA+BSA、HA+SA、BSA+SA和多组分HA+BSA+SA定性定量有机污染和初步清洗实验。污染实验条件为:温度25℃,压力0.5 MPa,错流速度4.5 cm/s;清洗实验条件为:物理清洗错流速度9 cm/s,清洗时间0.5 h,初步清洗药剂为pH=11.5的0.1%氢氧化钠（NaOH）+0.025%十二烷基磺酸钠（Na-SDS）,清... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 苦咸水简介
        1.2.1 苦咸水水质特征及危害
        1.2.2 苦咸水处理技术
    1.3 天然有机物
    1.4 纳滤技术
        1.4.1 纳滤技术发展历程
        1.4.2 纳滤膜的分离机理
        1.4.3 纳滤技术的应用
    1.5 纳滤膜污染
        1.5.1 纳滤膜污染类型
        1.5.2 纳滤膜污染的防治措施
        1.5.3 纳滤膜污染的研究现状
    1.6 研究目的、意义和内容
        1.6.1 研究目的及意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 技术路线图
2 实验材料与研究方法
    2.1 实验装置和材料
        2.1.1 实验装置
        2.1.2 检测仪器和试剂材料
        2.1.3 实验用膜
    2.2 实验方法
        2.2.1 纳滤膜的预处理
        2.2.2 纳滤膜有机污染实验
        2.2.3 纳滤膜清洗方法
        2.2.4 普通含盐水和苦咸水过膜实验
    2.3 纳滤膜性能评价与分析
        2.3.1 膜通量和截留率
        2.3.2 膜产水通量衰减系数
        2.3.3 膜污染指数分析
        2.3.4 膜污染阻力分析
        2.3.5 扫描电镜分析
3 纳滤膜基本性能实验研究
    3.1 纯水通量和通量衰减系数
    3.2 纳滤膜普通含盐水处理效果
    3.3 纳滤膜苦咸水处理效果
    3.4 本章小结
4 纳滤膜有机污染和初步清洗实验研究
    4.1 有机污染对纳滤膜性能的影响
        4.1.1 单组分有机污染实验
        4.1.2 双组分有机污染实验
        4.1.3 多组分有机污染实验
    4.2 纳滤膜有机污染的初步清洗和机理分析
        4.2.1 膜污染指数分析
        4.2.2 清洗后膜通量恢复效果比较
        4.2.3 清洗后纳滤膜有机物截留率变化
        4.2.4 膜污染阻力变化及构成分析
        4.2.5 膜污染和清洗后扫描电镜分析
    4.3 有机污染和初步清洗对纳滤处理普通含盐水和苦咸水的影响
        4.3.1 有机污染和初步清洗对纳滤处理普通含盐水的影响
        4.3.2 有机污染和初步清洗对纳滤处理苦咸水的影响
    4.4 本章小结
5 纳滤膜多组分有机污染的清洗药剂优化研究
    5.1 化学碱洗法
        5.1.1 碱洗药剂pH值对清洗效果的影响
        5.1.2 碱洗药剂清洗时间对清洗效果的影响
        5.1.3 化学碱洗法最佳工况的确定及膜污染阻力构成分析
    5.2 组合清洗法
        5.2.1 酸洗药剂pH值对清洗效果的影响
        5.2.2 酸洗药剂清洗时间对清洗效果的影响
        5.2.3 组合清洗法最佳工况的确定及膜污染阻力构成分析
    5.3 两种优化清洗法的特性比较
    5.4 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]凝固浴组成对PVDF-g-PACMO共聚物膜结构与抗污染性能的影响[J]. 薛高建,安子韩,赵义平,陈莉.  高分子材料科学与工程. 2017(10)
[2]基于XDLVO理论分析物理化学相互作用对纳滤膜有机污染影响[J]. 寇朝卫,张干伟,沈舒苏,周晓吉,杨晶晶,刘铮,白仁碧.  水处理技术. 2017(08)
[3]DK膜对无机盐截留性能的研究[J]. 姜迪,秦冬玲,徐异峰,陆国太,杨刚,邢卫红.  应用化工. 2017(02)
[4]中国内陆干旱、半干旱区苦咸水分布特征[J]. 俄有浩,严平,李文赞,马玉风.  中国沙漠. 2014(02)
[5]双级纳滤在地表高度苦咸水淡化工程中的应用[J]. 陈晓英,赵后昌,王龙滨,付学起.  膜科学与技术. 2013(05)
[6]苦咸水淡化技术发展现状[J]. 刘亮亮,周莉,张兴文.  环境科学与管理. 2012(S1)
[7]纳滤膜污染原因分析及运行管理[J]. 杨砾,杜海波,冉祥军,罗志林.  膜科学与技术. 2012(02)
[8]天然有机物对纳滤膜污染的研究进展[J]. 韩璐,王浩然,王青林,易小祺,苏桂田,张阳.  水资源与水工程学报. 2012(02)
[9]纳滤膜孔结构、荷电性质、分离机理及动电性质研究进展[J]. 王晓琳,涂丛慧,方彦彦,肖燕,周波.  膜科学与技术. 2011(03)
[10]土壤-纳滤系统处理再生水补充地下水的研究[J]. 吴琳琳,张猛,成徐州,赵璇.  环境工程学报. 2011(02)

硕士论文
[1]纳滤处理苦咸水的实验研究[D]. 焦相伟.兰州交通大学 2018
[2]有机污染层对聚酰胺复合纳滤膜面硫酸钙结垢的影响[D]. 杨若松.西安建筑科技大学 2016
[3]纳滤膜处理微污染水源水试验研究[D]. 郭曦.哈尔滨工业大学 2013
[4]界面聚合制备聚酰胺复合纳滤膜[D]. 顾红霞.北京化工大学 2012
[5]亲水改性聚醚砜纳滤膜及抗污染性能研究[D]. 程魏.天津大学 2010
[6]海水纳滤软化过程中膜性能演变机制研究[D]. 李晓明.中国海洋大学 2008
[7]纳滤膜水处理过程中膜污染分析及膜过滤特性研究[D]. 李文凤.西安建筑科技大学 2008
[8]超滤提取渗滤液腐殖酸的膜污染行为与清洗方法研究[D]. 白皓.吉林大学 2007
[9]纳滤膜净化受污染地下水的试验研究[D]. 李盛凯.东华大学 2005



本文编号：3172178