超滤/纳滤膜的制备及抗油污染改性研究
发布时间：2021-07-04 05:25
如今在石油石化行业中,膜法水处理技术占据了越来越重要的地位,但其存在亲水性差、膜易受油污染及水通量低等问题。膜改性是提高膜抗油污染性能的重要手段。本研究在膜制备的基础上对其进行改性,以提高其抗油污染性能。（1）通过相转化法制备聚砜超滤膜,优化了不同质量分数的聚砜对超滤膜水通量的影响;（2）以聚砜超滤膜为基膜,在其表面界面聚合制备纳滤膜,考察了不同界面聚合时间、pH对膜水通量和盐离子截留率的影响;（3）在超滤膜和纳滤膜的最优制备条件下,用TiO2对膜进行表面改性,评估改性对膜性质的影响（水通量、透过系数、截留率及接触角）;（4）对改性前后的超滤膜和纳滤膜进行抗油污染测试。研究发现:聚砜超滤膜的水通量与压力成正比,纯水透过系数随着聚砜浓度的增加而降低,最佳成膜浓度为15%;纳滤膜的纯水通量随着界面聚合时间或pH的增加而降低,截留率先增加后下降,得到纳滤膜的最佳界面聚合时间为4 min、pH为11。改性后超滤膜和纳滤膜的纯水通量分别下降了40.66%和12.92%,亲水性提高了46.91%和21.68%,水通量随着TiO2质量的增加而降低,截留率先...
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
超滤膜过滤示意图
是指均相聚合物溶液通过一定的物理方法改变溶液的热力学状态，从而发生相分离。平板超滤膜的制备过程如图1.2 所示。将配置好的铸膜液进行刮膜，随后放入一定温度的水浴中成膜。由相转化法制备的超滤膜为非对称膜，非对称膜由微孔支撑层和表面分离层组成，支撑层为指状，较厚且膜孔远大于上表面，主要起机械支撑作用，分离层膜孔小且致密，主要起分离物质的作用，膜的过滤特性主要取决于表面的分离层[18]。
图 1.3 界面聚合法制备纳滤膜ig. 1.3 Fabrication of nanofiltration membrane by interfacial polymeriza污染染是膜产业发展至今一直存在并制约着膜技术发展的重要问题纳滤膜，都存在膜污染的问题。膜污染是指在过滤过程中，污粒子或一些大分子颗粒在膜表面和膜孔中不断吸附、沉积造成小，从而造成膜通量与分离效率降低等不可逆变化的现象[40, 4快速并连续衰减[42]。膜污染缩短了膜的使用寿命，且对出水水]，在实际污水处理中，膜污染增加了膜阻从而增大了操作压力清洗与维护增加了运行成本。污染类型与机理污染物的不同，可以将膜污染分为无机污染、有机污染与生物染与有机污染机理相似，都为物理、化学作用。各种膜污染可
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳滤膜的制备技术[J]. 张菁,张庆印,王泽瑞. 现代化工. 2018(04)
[2]苹果汁纳滤过程的膜污染机制及多酚截留特性[J]. 蔡铭,吕雨晴,侯文忠,骆少磊,杨开,孙培龙. 中国食品学报. 2018(01)
[3]原位法合成二氧化钛制备纳米复合纳滤膜[J]. 王恕皆,周勇. 水处理技术. 2017(12)
[4]带能谱分析的扫描电子显微镜对材料中微量物分析的应用[J]. 夏江南,高建辉,姜宁,韩明星. 信息记录材料. 2017(03)
[5]涂覆法制备高性能磺化聚醚砜混合基质膜[J]. 余亚伟,周勇,高从堦. 化工学报. 2017(04)
[6]原位植入TiO2纳米颗粒改性聚砜超滤膜及其抗生物污染性能研究[J]. 黄小川,王小,杨宏伟,解跃峰. 环境科学学报. 2017(05)
[7]双膜系统在玉门炼化污水回用中的应用[J]. 兰小燕. 石化技术. 2016(09)
[8]铸膜液成分对聚砜超滤膜的影响[J]. 黄万抚,梁娟,李新冬. 化工新型材料. 2016(07)
[9]纳滤水处理技术研究进展[J]. 郭敏俊,屈撑囤,车晓军. 广州化工. 2016(13)
[10]CA-g-PBA共混改性聚砜超滤膜的研究[J]. 李蓓,钟黎黎,王璇,张力平. 化工新型材料. 2016(05)
博士论文
[1]基于树状支化分子的PVC复合纳滤膜研究[D]. 孔新.浙江大学 2017
[2]纳米TiO2/聚砜有机无机杂化超滤膜的制备、成膜机理及抗污染能力评价研究[D]. 郑庆柱.中国海洋大学 2015
[3]突破 Trade-off 效应的聚电解质-无机杂化膜及其CO2 分离性能强化[D]. 辛清萍.天津大学 2015
[4]纳米TiO2+Al2O3/PVDF超滤膜的制备及应用研究[D]. 孙鸿.东北石油大学 2013
[5]改性超滤膜去除水中天然有机物的研究[D]. 宋宏臣.上海交通大学 2012
[6]聚偏氟乙烯改性膜处理油田三次采出水的抗污染特性与机制[D]. 衣雪松.哈尔滨工业大学 2012
硕士论文
[1]沿海油库含油污水处理关键技术研究[D]. 郝晓鹏.浙江海洋大学 2017
[2]PEO亲水型聚酰胺纳滤膜制备与研究[D]. 康特.天津工业大学 2017
[3]氧化石墨烯改性聚酰胺复合纳滤膜的制备及其性能表征[D]. 文鹏.天津工业大学 2017
[4]聚酰胺复合纳滤膜的制备及性能研究[D]. 段国波.浙江理工大学 2017
[5]聚酰胺复合纳滤膜表面接枝硅烷偶联剂及其性能研究[D]. 黄文强.浙江理工大学 2017
[6]聚砜—聚酰胺复合纳滤膜的制备与表征[D]. 童利文.武汉工程大学 2016
[7]亲水化改性超滤膜的制备与机理研究[D]. 刘建业.中国矿业大学 2016
[8]碳纳米管改性聚砜复合纳滤膜的制备及其在水处理中的应用[D]. 梁娟.江西理工大学 2016
[9]TiO2/聚电解质杂化纳滤膜的制备及其分离性能的研究[D]. 李叶.北京工业大学 2015
[10]基于原位植入法的纳米材料改性超滤膜和纳滤膜制备研究[D]. 董蕾茜.清华大学 2015
本文编号：3264129
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
超滤膜过滤示意图
是指均相聚合物溶液通过一定的物理方法改变溶液的热力学状态，从而发生相分离。平板超滤膜的制备过程如图1.2 所示。将配置好的铸膜液进行刮膜，随后放入一定温度的水浴中成膜。由相转化法制备的超滤膜为非对称膜，非对称膜由微孔支撑层和表面分离层组成，支撑层为指状，较厚且膜孔远大于上表面，主要起机械支撑作用，分离层膜孔小且致密，主要起分离物质的作用，膜的过滤特性主要取决于表面的分离层[18]。
图 1.3 界面聚合法制备纳滤膜ig. 1.3 Fabrication of nanofiltration membrane by interfacial polymeriza污染染是膜产业发展至今一直存在并制约着膜技术发展的重要问题纳滤膜，都存在膜污染的问题。膜污染是指在过滤过程中，污粒子或一些大分子颗粒在膜表面和膜孔中不断吸附、沉积造成小，从而造成膜通量与分离效率降低等不可逆变化的现象[40, 4快速并连续衰减[42]。膜污染缩短了膜的使用寿命，且对出水水]，在实际污水处理中，膜污染增加了膜阻从而增大了操作压力清洗与维护增加了运行成本。污染类型与机理污染物的不同，可以将膜污染分为无机污染、有机污染与生物染与有机污染机理相似，都为物理、化学作用。各种膜污染可
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳滤膜的制备技术[J]. 张菁,张庆印,王泽瑞. 现代化工. 2018(04)
[2]苹果汁纳滤过程的膜污染机制及多酚截留特性[J]. 蔡铭,吕雨晴,侯文忠,骆少磊,杨开,孙培龙. 中国食品学报. 2018(01)
[3]原位法合成二氧化钛制备纳米复合纳滤膜[J]. 王恕皆,周勇. 水处理技术. 2017(12)
[4]带能谱分析的扫描电子显微镜对材料中微量物分析的应用[J]. 夏江南,高建辉,姜宁,韩明星. 信息记录材料. 2017(03)
[5]涂覆法制备高性能磺化聚醚砜混合基质膜[J]. 余亚伟,周勇,高从堦. 化工学报. 2017(04)
[6]原位植入TiO2纳米颗粒改性聚砜超滤膜及其抗生物污染性能研究[J]. 黄小川,王小,杨宏伟,解跃峰. 环境科学学报. 2017(05)
[7]双膜系统在玉门炼化污水回用中的应用[J]. 兰小燕. 石化技术. 2016(09)
[8]铸膜液成分对聚砜超滤膜的影响[J]. 黄万抚,梁娟,李新冬. 化工新型材料. 2016(07)
[9]纳滤水处理技术研究进展[J]. 郭敏俊,屈撑囤,车晓军. 广州化工. 2016(13)
[10]CA-g-PBA共混改性聚砜超滤膜的研究[J]. 李蓓,钟黎黎,王璇,张力平. 化工新型材料. 2016(05)
博士论文
[1]基于树状支化分子的PVC复合纳滤膜研究[D]. 孔新.浙江大学 2017
[2]纳米TiO2/聚砜有机无机杂化超滤膜的制备、成膜机理及抗污染能力评价研究[D]. 郑庆柱.中国海洋大学 2015
[3]突破 Trade-off 效应的聚电解质-无机杂化膜及其CO2 分离性能强化[D]. 辛清萍.天津大学 2015
[4]纳米TiO2+Al2O3/PVDF超滤膜的制备及应用研究[D]. 孙鸿.东北石油大学 2013
[5]改性超滤膜去除水中天然有机物的研究[D]. 宋宏臣.上海交通大学 2012
[6]聚偏氟乙烯改性膜处理油田三次采出水的抗污染特性与机制[D]. 衣雪松.哈尔滨工业大学 2012
硕士论文
[1]沿海油库含油污水处理关键技术研究[D]. 郝晓鹏.浙江海洋大学 2017
[2]PEO亲水型聚酰胺纳滤膜制备与研究[D]. 康特.天津工业大学 2017
[3]氧化石墨烯改性聚酰胺复合纳滤膜的制备及其性能表征[D]. 文鹏.天津工业大学 2017
[4]聚酰胺复合纳滤膜的制备及性能研究[D]. 段国波.浙江理工大学 2017
[5]聚酰胺复合纳滤膜表面接枝硅烷偶联剂及其性能研究[D]. 黄文强.浙江理工大学 2017
[6]聚砜—聚酰胺复合纳滤膜的制备与表征[D]. 童利文.武汉工程大学 2016
[7]亲水化改性超滤膜的制备与机理研究[D]. 刘建业.中国矿业大学 2016
[8]碳纳米管改性聚砜复合纳滤膜的制备及其在水处理中的应用[D]. 梁娟.江西理工大学 2016
[9]TiO2/聚电解质杂化纳滤膜的制备及其分离性能的研究[D]. 李叶.北京工业大学 2015
[10]基于原位植入法的纳米材料改性超滤膜和纳滤膜制备研究[D]. 董蕾茜.清华大学 2015
本文编号：3264129
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