β-环糊精改性聚酰胺反渗透膜研究

发布时间：2020-05-31 05:02

【摘要】：本文采用界面聚合法制备出反渗透复合膜,探索并优化了聚酰胺功能层的制备工艺,考察了界面聚合的反应时间、后处理温度、表面活性剂及改性剂(β-CD)的添加方式对复合膜性能和活性分离层结构的影响,随着反应时间的增加,复合膜的水通量先降低后趋于稳定,而截留率先增大随后逐渐趋于稳定。膜的通量受后处理温度的影响较小,基本保持稳定。膜的截留率随着表面活性剂的加入先增大后趋于稳定,而膜的水通量先减小后逐渐稳定。将β-环糊精与间苯二胺(MPD)混合作为水相,均苯三甲酰氯(TMC)作为有机相,通过原位界面聚合制备新型β-环糊精(β-CD)/聚酰胺薄膜反渗透膜。研究了β-CD浓度对膜形态和分离性能的影响,这种方法可以提高复合膜的纯水通量和脱盐率。当水溶液中β-CD的浓度为1.5%(w/v)时,改性复合膜对NaCl的截留率仍保持在较高的水平,膜的水通量则达到了未改性膜的1.52倍。通过对制膜工艺条件进行优化,明显地提高了反渗透复合膜的水通量,在复合膜综合性能达到最佳时,将膜用来处理NaCl溶液,水通量为53.73 L/m2h,截留率为98.7%。通过膜的水通量、截留率、接触角、表面粗糙度,元素组成等测试分析,考察了复合膜的结构和性能。将β-CD/聚酰胺复合膜用于处理沼液,水通量方面显著优于未添加β-CD的聚酰胺膜,且截留率基本保持不变,长期运行过程中膜性能稳定。
【图文】：

图 1.1 水处理膜分离技术Fig. 1.1 Water treatment membrane separation technology微滤（ＭＦ）的分离原理是筛孔分离。利用筛网状过滤介质膜的“筛分”以压差为推动力（操作压力为 0.01－0.2 MPa）进行分离。筛网状过滤膜的机械截和微粒的架桥作用,孔径大于膜孔径的微粒被截流在膜孔和膜面上，进而形成滤,而滤饼的形成又进一步使过滤过程更精细，不同大小的组分得到分离、纯化与缩。膜的物理结构起决定作用，孔径、孔隙率和孔径分布等膜孔的参数对微滤性能的影响较大。一般，微孔滤膜的孔径在 0.01～10μm之间，多为对称性多孔，孔径分布高度均匀，分离效率和孔隙率较高。微孔滤膜的厚度较薄，大多在0～105μm 之间，较薄的厚度大大地提高了过滤速度。微孔滤膜过滤过程为均一连续体，过滤时介质不会脱落而造成二次污染。微滤可以除去气相和液相中的浮颗粒，也可以对微生物和细菌等进行有效去除，因此既可以单独使用又可以

第一章 文献综述筛分效应，对于处理的溶液为电解质溶液时要综合考虑考虑筛分效应和静电作用，分离机理可以参考静电位阻模型和杂化模型。电渗析技术是膜分离技术的一种，电解质在电能的作用下迁移通过膜，一部分溶液被淡化，，一部分溶液被浓缩，从而把电解质从溶液中分离出来。电渗析离子交换膜具有选择透过性，在电位差的推动力下可以对电解质进行有效分离，其实质是反扩散）[22]。电渗析从离子交换法的基础上发展而来，可分为非选择性膜电渗析，用于净化溶胶；和选择性膜电渗析，主要是指离子交换膜。其分离过程的原理如图 1.2 所示。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ051.893

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本文编号：2689332