基于导电聚合物本体及表面改性的PVDF微滤导电膜研究
发布时间：2021-08-05 09:11
膜生物反应器（MBR）是集活性污泥处理系统及泥水分离系统一体化的污水处理系统,其污泥浓度大、系统结构紧凑、自动化程度高、出水水质优良。因此,MBR越来越受到水处理工程及科研界的重视。然而,运行过程中存在的严重的膜污染现象目前仍是制约其进一步发展的瓶颈问题。为实现通过外部施加电场有效控制MBR膜污染目的,本论文提出了基于导电聚合物聚吡咯（PPy）及3,4-聚乙烯二氧噻吩（PEDOT）改性的有机导电膜控制膜污染技术,论文根据该技术展开了系统性的研究:（1）通过本体改性的方式,采取导电聚合物聚吡咯改性PVDF微滤膜铸膜液,同时利用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）对聚吡咯进行掺杂,在吡咯单体溶液中聚合改性及SDBS掺杂后,改性膜形成了截留效果较好的海绵孔;同时阴离子表面活性剂SDBS提高了油性吡咯在膜表面的聚合量,增加了其导电性。通过短期快速过滤的对比实验发现,在0.1 V/cm电场作用下,基于PPy的导电作用,相对于对照组,PPy-SDBS膜在快速过滤:三个周期总计180分钟的实验中,其通量衰减速度得到减缓,出水浊度值均低于对照组。（2）通过表面改性的方式,以PVDF微滤膜作为基...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
空白膜、PPy膜及PPy-SDBS膜的扫描电镜照片(左侧：表面形貌；右侧：横截面形)
构造成一定程度的破坏。过测定膜面特定 pH 值的 Zeta 电位（图 2.2），发现各组膜材料的电明显差异。可以观察到 PPy 膜由于 PPy 本身携带正电荷所以呈现较性表面活性剂 SDBS 的加入中和了部分正电荷，因此 PPy-SDBS 膜电荷。
分钟直至水通量基本稳定，然后进行纯水通量测试。采取去离子水 的酵母溶液作为模拟废水，对每个空白膜和改性膜进行快速过滤测周期，每个周期运行 60 分钟，期间每个循环结束进行纯水通量测定量恢复率。定聚吡咯改性膜效果较好后，采用反应器过滤实验验证其在长期过的膜污染控制效果。长期过滤反应器结构及运行方式应器及膜组件框架均采用有机玻璃材质，总体积为 60 L（49 cm × 18），有效体积为 41 L 的反应器进行改性膜的抗污染性能评价。长期三组构型一致的平行膜组件（膜组件 A、膜组件 B 和膜组件 C）作为构型为 20.5 cm × 10.3 cm × 4 cm。A 为空白膜对照组；B 为施加电场组，采用直流电源施加 0.1 V 电压；C 为未施加电场的改性膜对照组场外，其余均与 B 一致。三组平行膜组件均浸没在反应器中。
【参考文献】：
期刊论文
[1]群体感应淬灭菌的分离及其膜污染控制性能[J]. 赵畅,王文昭,徐期勇. 环境科学. 2016(12)
[2]基于群体淬灭理论MBR减缓膜污染研究进展[J]. 张海丰,于海欢. 硅酸盐通报. 2015(03)
[3]碳纳米管透明导电薄膜制备技术的研究进展[J]. 张静,温晓南,宋启军,金赫华,李红波,李清文. 材料导报. 2011(05)
[4]掺杂剂存在对聚吡咯性能和微观形貌的影响评述[J]. 冯江涛,延卫,常青,李晶晶. 化工进展. 2010(06)
[5]电絮凝强化膜生物反应器除磷研究[J]. 崔志广,李舒渊,夏俊林,薛涛,黄霞. 中国给水排水. 2009(07)
[6]中空纤维帘式与平板式膜组件在浸没式MBR中的对比试用研究[J]. 郑宏林,俞三传,周勇,高从堦. 水处理技术. 2009(03)
[7]The effect of coupling coagulation and flocculation with membrane filtration in water treatment:A review[J]. TorOve Leiknes. Journal of Environmental Sciences. 2009(01)
[8]沸石对MBR膜过滤阻力的影响及其脱色效果研究[J]. 李洋洋,赵玉华,杨健,王成雨,邢雷,董瑞蛟. 中国给水排水. 2008(07)
[9]膜生物反应器化学清洗技术研究[J]. 王丽丽,宋武昌. 水科学与工程技术. 2008(01)
[10]浸没式中空纤维膜组件的优化和设计[J]. 王捷,张宏伟,贾辉. 膜科学与技术. 2007(05)
博士论文
[1]金属膜生物反应器废水处理技术[D]. 张寿通.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]颗粒物/壳聚糖协同控制动态膜生物反应器膜污染的研究[D]. 张贤芳.安徽建筑大学 2016
本文编号：3323484
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
空白膜、PPy膜及PPy-SDBS膜的扫描电镜照片(左侧：表面形貌；右侧：横截面形)
构造成一定程度的破坏。过测定膜面特定 pH 值的 Zeta 电位（图 2.2），发现各组膜材料的电明显差异。可以观察到 PPy 膜由于 PPy 本身携带正电荷所以呈现较性表面活性剂 SDBS 的加入中和了部分正电荷，因此 PPy-SDBS 膜电荷。
分钟直至水通量基本稳定，然后进行纯水通量测试。采取去离子水 的酵母溶液作为模拟废水，对每个空白膜和改性膜进行快速过滤测周期，每个周期运行 60 分钟，期间每个循环结束进行纯水通量测定量恢复率。定聚吡咯改性膜效果较好后，采用反应器过滤实验验证其在长期过的膜污染控制效果。长期过滤反应器结构及运行方式应器及膜组件框架均采用有机玻璃材质，总体积为 60 L（49 cm × 18），有效体积为 41 L 的反应器进行改性膜的抗污染性能评价。长期三组构型一致的平行膜组件（膜组件 A、膜组件 B 和膜组件 C）作为构型为 20.5 cm × 10.3 cm × 4 cm。A 为空白膜对照组；B 为施加电场组，采用直流电源施加 0.1 V 电压；C 为未施加电场的改性膜对照组场外，其余均与 B 一致。三组平行膜组件均浸没在反应器中。
【参考文献】：
期刊论文
[1]群体感应淬灭菌的分离及其膜污染控制性能[J]. 赵畅,王文昭,徐期勇. 环境科学. 2016(12)
[2]基于群体淬灭理论MBR减缓膜污染研究进展[J]. 张海丰,于海欢. 硅酸盐通报. 2015(03)
[3]碳纳米管透明导电薄膜制备技术的研究进展[J]. 张静,温晓南,宋启军,金赫华,李红波,李清文. 材料导报. 2011(05)
[4]掺杂剂存在对聚吡咯性能和微观形貌的影响评述[J]. 冯江涛,延卫,常青,李晶晶. 化工进展. 2010(06)
[5]电絮凝强化膜生物反应器除磷研究[J]. 崔志广,李舒渊,夏俊林,薛涛,黄霞. 中国给水排水. 2009(07)
[6]中空纤维帘式与平板式膜组件在浸没式MBR中的对比试用研究[J]. 郑宏林,俞三传,周勇,高从堦. 水处理技术. 2009(03)
[7]The effect of coupling coagulation and flocculation with membrane filtration in water treatment:A review[J]. TorOve Leiknes. Journal of Environmental Sciences. 2009(01)
[8]沸石对MBR膜过滤阻力的影响及其脱色效果研究[J]. 李洋洋,赵玉华,杨健,王成雨,邢雷,董瑞蛟. 中国给水排水. 2008(07)
[9]膜生物反应器化学清洗技术研究[J]. 王丽丽,宋武昌. 水科学与工程技术. 2008(01)
[10]浸没式中空纤维膜组件的优化和设计[J]. 王捷,张宏伟,贾辉. 膜科学与技术. 2007(05)
博士论文
[1]金属膜生物反应器废水处理技术[D]. 张寿通.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]颗粒物/壳聚糖协同控制动态膜生物反应器膜污染的研究[D]. 张贤芳.安徽建筑大学 2016
本文编号：3323484
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