等离子体改性离子交换膜对有机电解质透过性影响
发布时间：2021-01-14 19:31
无机盐-有机电解质-非电解有机物混合溶液体系分离与利用问题广泛存在于牛乳清脱盐、食品添加剂制备、糖类脱盐、医药生产等高盐有机废水处理领域。电渗析技术作为其中一种分离技术可以对电解质和非电解质混合体系进行高效分离,但却对无机盐-有机电解质混合体系分离效果较差。阴离子交换膜性能的差异是引起电渗析脱盐速度变化的主要原因,且以上溶液大多有机电解质所带电荷为负电荷这使优化阴离子交换膜性能成为提高无机盐-有机电解质混合体系分离效果的关键。因此,本课题利用低温等离子体技术,对阴离子交换膜进行丙烯酰胺接枝改性,考察改性后的离子交换膜对有机电解质透过性的影响规律。通过改性以增强膜表面荷电性及交联程度,提高电渗析对无机盐-有机电解质混合体系的分离效率。首先通过单因素实验考察原水中柠檬酸浓度、电渗析操作电流大小对电渗析脱盐率以及柠檬酸损失率的影响,确定对比改性阴离子交换膜前后的电渗析工作条件为:0.4A恒流模式、中间室为30g/L Na2SO4和3g/L柠檬酸的混合溶液,阴极室为0.2mol/L硫酸溶液,阳极室为0.2mol/L氢氧化钠溶液,电渗析脱盐时间2h。以...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景
1.2 高盐有机废水处理现状
1.2.1 生物法
1.2.2 物理化学方法
1.3 电渗析技术
1.3.1 电渗析技术的发展
1.3.2 电渗析技术在盐类-有机物混合溶液中的应用
1.3.3 离子交换膜
1.4 阴离子交换膜的改性
1.5 低温等离子体技术
1.5.1 等离子体概念
1.5.2 低温等离子体表面改性
1.5.3 低温等离子体在膜改性中的应用
1.6 均匀实验设计方法
1.6.1 均匀实验设计的概念及特点
1.6.2 均匀试验设计的基本方法
1.6.3 均匀实验在实际中的应用
1.7 实验目的意义
1.7.1 背景和意义
1.7.2 目的
1.7.3 研究内容
2 实验方法及装置
2.1 原水水质
2.2 水质分析
2.3 实验材料及药品
2.4 实验装置
2.4.1 低温等离子体反应釜
2.4.2 双膜三室电渗析器
2.5 DPS数据分析软件
2.6 扫描电镜（SEM）分析
3 电渗析脱盐
3.1 实验指标
3.1.1 极限电流
3.1.2 COD标准曲线
3.1.3 柠檬酸标准曲线
3.1.4 电导率标线
3.2 实验公式
3.2.1 脱盐率
3.2.2 柠檬酸损失率
3.2.3 柠檬酸损失率降低百分比
3.2.4 能耗
3.2.5 电流效率
3.3 未改性膜电渗析实验
3.3.1 柠檬酸浓度的影响
3.3.2 电流大小的影响
3.3.3 原膜参数
3.4 小结
4 低温等离子体液相接枝法改性阴离子交换膜
4.1 接枝单体
4.2 实验步骤
4.3 均匀实验设计
4.3.1 实验水平和因素
4.3.2 均匀设计表
4.4 电渗析脱盐率实验结果分析
4.4.1 DPS软件二项式回归分析
4.4.2 预测值与实际值对比
4.4.3 方程寻优
4.4.4 改性膜的电渗析实验
4.5 柠檬酸损失率实验结果分析
4.5.1 DPS软件二项式回归分析
4.5.2 预测值与实际值对比
4.5.3 方程寻优
4.5.4 改性膜的电渗析实验
4.6 小结
5 等离子体同时照射法改性阴离子交换膜
5.1 实验步骤
5.2 均匀实验设计
5.2.1 实验水平和因素
5.2.2 均匀设计表
5.3 电渗析脱盐率实验结果分析
5.3.1 DPS软件二项式回归分析
5.3.2 预测值与实际值对比
5.3.3 方程寻优
5.3.4改性膜的电渗析实验
5.4 柠檬酸损失率实验结果分析
5.4.1 DPS软件二项式回归分析
5.4.2 预测值与实际值对比
5.4.3 方程寻优
5.4.4 改性膜的电渗析实验
5.5 小结
6 不同改性方法效果对比
6.1 基本指标对比
6.2 SEM表征
6.3 小结
结论
建议
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]均匀设计法优选低温等离子体改性阳离子交换膜耐氯氧化性能[J]. 陈存凯,丁昀,云倩,李昕,杨庆. 材料导报. 2018(S1)
[2]苯磺酸甜菜碱表面改性阳离子交换膜[J]. 黄全江,南君,王三反,李欣怡,邹信,张学敏. 材料导报. 2018(02)
[3]电渗析海水淡化技术研究进展[J]. 王浩歌,王小娟. 广东化工. 2017(20)
[4]低温等离子体处理对高分子材料表面改性的研究进展[J]. 谷笑雨,戚涵姝,李昊原,辛世刚,张洪波,于湛. 化学工程与装备. 2016(12)
[5]离子交换膜改性的研究现状及发展趋势[J]. 魏慧,吴学昊,管佳,陈泳兴,郭敬敬,刘丽娟,任秀莲. 无机盐工业. 2016(06)
[6]上流式厌氧污泥反应器（UASB）处理榨菜腌制废水的研究[J]. 董孝华,陈钰佳,童桂华,顾学喜. 环境科学与管理. 2015(10)
[7]阴离子交换膜改性研究进展[J]. 张学敏,王三反,周键,周赵溪. 水处理技术. 2015(08)
[8]应用均匀设计和响应面分析优化马铃薯渣发酵蛋白饲料的工艺[J]. 周芳,王亮. 粮食与饲料工业. 2015(01)
[9]离子交换膜改性的研究进展[J]. 穆永信,王三反,王挺,金美珊. 膜科学与技术. 2013(06)
[10]基于电渗析技术的氨基酸发酵母液脱盐方法[J]. 张岩,高学理,杨洋. 食品与发酵工业. 2013(10)
硕士论文
[1]电渗析法处理高含盐有机废水[D]. 赵则龙.浙江工业大学 2017
[2]离子交换膜的改性及其在钴电沉积中的应用[D]. 吴学昊.哈尔滨工业大学 2016
[3]变压器油中微量水分真空蒸发实验研究[D]. 李江华.重庆工商大学 2014
[4]电渗析—生化组合方法处理高盐废水[D]. 王郁.天津大学 2013
[5]电渗析法脱除多元醇溶液中有机酸盐工艺的研究[D]. 薄德臣.天津大学 2007
[6]低温等离子体处理及接枝聚合对聚合物表面改性的研究[D]. 王鲁艳.山东大学 2007
[7]超高盐榨菜腌制废水处理技术试验研究[D]. 吴绮桃.重庆大学 2007
[8]超滤和电渗析的组合分离γ-氨基丁酸发酵液[D]. 赵婧.江南大学 2006
本文编号：2977410
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景
1.2 高盐有机废水处理现状
1.2.1 生物法
1.2.2 物理化学方法
1.3 电渗析技术
1.3.1 电渗析技术的发展
1.3.2 电渗析技术在盐类-有机物混合溶液中的应用
1.3.3 离子交换膜
1.4 阴离子交换膜的改性
1.5 低温等离子体技术
1.5.1 等离子体概念
1.5.2 低温等离子体表面改性
1.5.3 低温等离子体在膜改性中的应用
1.6 均匀实验设计方法
1.6.1 均匀实验设计的概念及特点
1.6.2 均匀试验设计的基本方法
1.6.3 均匀实验在实际中的应用
1.7 实验目的意义
1.7.1 背景和意义
1.7.2 目的
1.7.3 研究内容
2 实验方法及装置
2.1 原水水质
2.2 水质分析
2.3 实验材料及药品
2.4 实验装置
2.4.1 低温等离子体反应釜
2.4.2 双膜三室电渗析器
2.5 DPS数据分析软件
2.6 扫描电镜（SEM）分析
3 电渗析脱盐
3.1 实验指标
3.1.1 极限电流
3.1.2 COD标准曲线
3.1.3 柠檬酸标准曲线
3.1.4 电导率标线
3.2 实验公式
3.2.1 脱盐率
3.2.2 柠檬酸损失率
3.2.3 柠檬酸损失率降低百分比
3.2.4 能耗
3.2.5 电流效率
3.3 未改性膜电渗析实验
3.3.1 柠檬酸浓度的影响
3.3.2 电流大小的影响
3.3.3 原膜参数
3.4 小结
4 低温等离子体液相接枝法改性阴离子交换膜
4.1 接枝单体
4.2 实验步骤
4.3 均匀实验设计
4.3.1 实验水平和因素
4.3.2 均匀设计表
4.4 电渗析脱盐率实验结果分析
4.4.1 DPS软件二项式回归分析
4.4.2 预测值与实际值对比
4.4.3 方程寻优
4.4.4 改性膜的电渗析实验
4.5 柠檬酸损失率实验结果分析
4.5.1 DPS软件二项式回归分析
4.5.2 预测值与实际值对比
4.5.3 方程寻优
4.5.4 改性膜的电渗析实验
4.6 小结
5 等离子体同时照射法改性阴离子交换膜
5.1 实验步骤
5.2 均匀实验设计
5.2.1 实验水平和因素
5.2.2 均匀设计表
5.3 电渗析脱盐率实验结果分析
5.3.1 DPS软件二项式回归分析
5.3.2 预测值与实际值对比
5.3.3 方程寻优
5.3.4改性膜的电渗析实验
5.4 柠檬酸损失率实验结果分析
5.4.1 DPS软件二项式回归分析
5.4.2 预测值与实际值对比
5.4.3 方程寻优
5.4.4 改性膜的电渗析实验
5.5 小结
6 不同改性方法效果对比
6.1 基本指标对比
6.2 SEM表征
6.3 小结
结论
建议
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]均匀设计法优选低温等离子体改性阳离子交换膜耐氯氧化性能[J]. 陈存凯,丁昀,云倩,李昕,杨庆. 材料导报. 2018(S1)
[2]苯磺酸甜菜碱表面改性阳离子交换膜[J]. 黄全江,南君,王三反,李欣怡,邹信,张学敏. 材料导报. 2018(02)
[3]电渗析海水淡化技术研究进展[J]. 王浩歌,王小娟. 广东化工. 2017(20)
[4]低温等离子体处理对高分子材料表面改性的研究进展[J]. 谷笑雨,戚涵姝,李昊原,辛世刚,张洪波,于湛. 化学工程与装备. 2016(12)
[5]离子交换膜改性的研究现状及发展趋势[J]. 魏慧,吴学昊,管佳,陈泳兴,郭敬敬,刘丽娟,任秀莲. 无机盐工业. 2016(06)
[6]上流式厌氧污泥反应器（UASB）处理榨菜腌制废水的研究[J]. 董孝华,陈钰佳,童桂华,顾学喜. 环境科学与管理. 2015(10)
[7]阴离子交换膜改性研究进展[J]. 张学敏,王三反,周键,周赵溪. 水处理技术. 2015(08)
[8]应用均匀设计和响应面分析优化马铃薯渣发酵蛋白饲料的工艺[J]. 周芳,王亮. 粮食与饲料工业. 2015(01)
[9]离子交换膜改性的研究进展[J]. 穆永信,王三反,王挺,金美珊. 膜科学与技术. 2013(06)
[10]基于电渗析技术的氨基酸发酵母液脱盐方法[J]. 张岩,高学理,杨洋. 食品与发酵工业. 2013(10)
硕士论文
[1]电渗析法处理高含盐有机废水[D]. 赵则龙.浙江工业大学 2017
[2]离子交换膜的改性及其在钴电沉积中的应用[D]. 吴学昊.哈尔滨工业大学 2016
[3]变压器油中微量水分真空蒸发实验研究[D]. 李江华.重庆工商大学 2014
[4]电渗析—生化组合方法处理高盐废水[D]. 王郁.天津大学 2013
[5]电渗析法脱除多元醇溶液中有机酸盐工艺的研究[D]. 薄德臣.天津大学 2007
[6]低温等离子体处理及接枝聚合对聚合物表面改性的研究[D]. 王鲁艳.山东大学 2007
[7]超高盐榨菜腌制废水处理技术试验研究[D]. 吴绮桃.重庆大学 2007
[8]超滤和电渗析的组合分离γ-氨基丁酸发酵液[D]. 赵婧.江南大学 2006
本文编号：2977410
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