无纺布支撑正渗透膜的制备及性能
发布时间:2021-08-07 15:33
作为一种膜分离技术,正渗透(Forward osmosis,FO)技术具有膜污染趋势低、无须外加压力等特点,在食品加工、海水淡化、盐差能发电等领域中具有广阔的发展前景。FO膜是FO技术的核心,FO膜的性能直接影响到渗透过程的效率。湿法无纺布具有孔隙率高、孔径可调等特点,广泛应用于电池隔膜、反渗透等领域中。本文将聚酯纤维无纺布(PET NWF)作为支撑层,经由界面聚合复合聚酰胺(PA)活性层制备薄层复合FO膜(TFC FO膜),考察PET NWF性能对TFC FO膜性能的影响,通过模拟海水淡化测试探讨TFC FO膜在海水淡化过程中的工作原理,并研究实验过程中膜表面污染过程和膜的抗污染性能。研究发现,制备条件相同时,支撑层的厚度降低,TFC FO膜的水通量和盐通量逐渐增大,膜的截盐能力稍有降低,具有较薄支撑层的TFC FO-3膜水通量可达138.93L/(m2·h)。当支撑层的平均孔径逐渐减小时,TFC FO膜的水通量和盐通量逐渐降低,TFC FO-4膜水通量为20.59 L/(m2·h),截盐率高达99.46%。相同条件下,商品FO膜水通量为1...
【文章来源】:华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:107 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
FO与RO原理图
华南理工大学硕士学位论文差产生影响,从而影响膜水通量。一般来说,内浓差极化对差极化,而且外浓差极化可通过提高两侧溶液的流速或是增降低,但是内浓差极化因与膜本身性质如膜厚度等有关,难影响。McCutcheon[44]等采用商用 FO 膜探讨了浓缩型浓差极过程中膜水通量的影响,并且建立了相关的模型。Heikkine浓差极化,在 FO 过程中对两侧溶液进行超声波处理,并比频率、脉冲方式等)下的性能,研究表明,对 FO 膜的支撑好于对膜的活性层进行超声处理。
膜截留性能有所提高,且化学交联程度越高,TFC FO 膜的截留所下降。PRO 操作模式下,以 3 mol/LMgCl2为汲取液,由三层 层的改性 TFC FO 膜的水通量为 105.4 L/(m2·h) (LMH),截盐率达等以 PAH、带负电的聚丙烯酸(PAA)和 PSS 为单体,与 GA 以醚酰亚胺(PEI)改性的聚酰胺-酰亚胺支撑层上进行交联,考察和盐浓度等对 TFC FO 膜性能的影响,发现在聚电解质中加入氯排列,且分子链的尺寸变化和分布受氯化钠浓度的影响——较高链断开,削弱层层自组装的结构,能够有效提高膜通量。Kang[79]电解质活性层的 TFC FO 膜以控制 FO 过程中的不可逆膜污染—性的聚砜支撑层上复合由PEI和PAA并联组成的双分子层聚合物形后对膜进行酸处理,在酸处理过程中膜表面上的部分 PEI-PSS 双被洗脱,而后通过重新聚合可获得与之前性能无差异的 TFC FO
【参考文献】:
期刊论文
[1]正渗透膜污染特征及抗污染正渗透膜研究进展[J]. 王涛,王宁,陆金仁,王志宁,胡云霞. 膜科学与技术. 2017(01)
[2]正渗透膜分离技术处理生活污水的实验研究[J]. 刘志强,李慧,程一桥,张倩. 水处理技术. 2016(12)
[3]正渗透过程中汲取质反向渗透研究进展[J]. 谢朋,张忠国,孙涛,吴月,吴秋燕,李继定,李珊. 化工进展. 2015(10)
[4]正渗透膜支撑层结构优化的研究进展[J]. 徐佳,唐媛媛,高从堦. 化学进展. 2015(08)
[5]膜亲水性测试方法的研究进展[J]. 于慧,宋杰,李强,张梦,吴非洋,潘献辉. 现代化工. 2015(06)
[6]正渗透膜浓缩生活污水效果及膜过程特性[J]. 方舟,高悦,梁鹏,张潇源,黄霞. 中国给水排水. 2015(05)
[7]垫片法对正渗透过程中浓差极化的改善研究[J]. 程世营,张捍民,杨凤林. 膜科学与技术. 2015(01)
[8]正渗透中驱动溶质反渗模型的建立与实验验证[J]. 吴晴,田禹. 环境工程学报. 2015(01)
[9]采用正渗透技术浓缩番茄汁[J]. 徐伟,孙建国,陈敏,赵炎春,黄光胜. 食品与发酵工业. 2013(12)
[10]正渗透处理生活污水过程中的膜污染研究[J]. 张高旗,刘海宁,张凯松. 中国环境科学. 2013(12)
博士论文
[1]陶瓷超滤膜分离乳化油过程中膜污染机制与抗污染改性研究[D]. 吕东伟.哈尔滨工业大学 2016
[2]聚酰胺正渗透复合膜污染及离子返混机理和调控技术研究[D]. 吕兴霖.哈尔滨工业大学 2015
硕士论文
[1]氧化石墨烯/三醋酸纤维素正渗透膜的表征与抗污染性能研究[D]. 孙梅雷.东华大学 2016
[2]磺化聚醚砜正渗透复合膜的制备及其性能研究[D]. 鲍现.哈尔滨工业大学 2015
[3]准对称无机正渗透膜制备过程中关键影响因素的研究[D]. 韩佳.哈尔滨工业大学 2014
本文编号:3328059
【文章来源】:华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:107 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
FO与RO原理图
华南理工大学硕士学位论文差产生影响,从而影响膜水通量。一般来说,内浓差极化对差极化,而且外浓差极化可通过提高两侧溶液的流速或是增降低,但是内浓差极化因与膜本身性质如膜厚度等有关,难影响。McCutcheon[44]等采用商用 FO 膜探讨了浓缩型浓差极过程中膜水通量的影响,并且建立了相关的模型。Heikkine浓差极化,在 FO 过程中对两侧溶液进行超声波处理,并比频率、脉冲方式等)下的性能,研究表明,对 FO 膜的支撑好于对膜的活性层进行超声处理。
膜截留性能有所提高,且化学交联程度越高,TFC FO 膜的截留所下降。PRO 操作模式下,以 3 mol/LMgCl2为汲取液,由三层 层的改性 TFC FO 膜的水通量为 105.4 L/(m2·h) (LMH),截盐率达等以 PAH、带负电的聚丙烯酸(PAA)和 PSS 为单体,与 GA 以醚酰亚胺(PEI)改性的聚酰胺-酰亚胺支撑层上进行交联,考察和盐浓度等对 TFC FO 膜性能的影响,发现在聚电解质中加入氯排列,且分子链的尺寸变化和分布受氯化钠浓度的影响——较高链断开,削弱层层自组装的结构,能够有效提高膜通量。Kang[79]电解质活性层的 TFC FO 膜以控制 FO 过程中的不可逆膜污染—性的聚砜支撑层上复合由PEI和PAA并联组成的双分子层聚合物形后对膜进行酸处理,在酸处理过程中膜表面上的部分 PEI-PSS 双被洗脱,而后通过重新聚合可获得与之前性能无差异的 TFC FO
【参考文献】:
期刊论文
[1]正渗透膜污染特征及抗污染正渗透膜研究进展[J]. 王涛,王宁,陆金仁,王志宁,胡云霞. 膜科学与技术. 2017(01)
[2]正渗透膜分离技术处理生活污水的实验研究[J]. 刘志强,李慧,程一桥,张倩. 水处理技术. 2016(12)
[3]正渗透过程中汲取质反向渗透研究进展[J]. 谢朋,张忠国,孙涛,吴月,吴秋燕,李继定,李珊. 化工进展. 2015(10)
[4]正渗透膜支撑层结构优化的研究进展[J]. 徐佳,唐媛媛,高从堦. 化学进展. 2015(08)
[5]膜亲水性测试方法的研究进展[J]. 于慧,宋杰,李强,张梦,吴非洋,潘献辉. 现代化工. 2015(06)
[6]正渗透膜浓缩生活污水效果及膜过程特性[J]. 方舟,高悦,梁鹏,张潇源,黄霞. 中国给水排水. 2015(05)
[7]垫片法对正渗透过程中浓差极化的改善研究[J]. 程世营,张捍民,杨凤林. 膜科学与技术. 2015(01)
[8]正渗透中驱动溶质反渗模型的建立与实验验证[J]. 吴晴,田禹. 环境工程学报. 2015(01)
[9]采用正渗透技术浓缩番茄汁[J]. 徐伟,孙建国,陈敏,赵炎春,黄光胜. 食品与发酵工业. 2013(12)
[10]正渗透处理生活污水过程中的膜污染研究[J]. 张高旗,刘海宁,张凯松. 中国环境科学. 2013(12)
博士论文
[1]陶瓷超滤膜分离乳化油过程中膜污染机制与抗污染改性研究[D]. 吕东伟.哈尔滨工业大学 2016
[2]聚酰胺正渗透复合膜污染及离子返混机理和调控技术研究[D]. 吕兴霖.哈尔滨工业大学 2015
硕士论文
[1]氧化石墨烯/三醋酸纤维素正渗透膜的表征与抗污染性能研究[D]. 孙梅雷.东华大学 2016
[2]磺化聚醚砜正渗透复合膜的制备及其性能研究[D]. 鲍现.哈尔滨工业大学 2015
[3]准对称无机正渗透膜制备过程中关键影响因素的研究[D]. 韩佳.哈尔滨工业大学 2014
本文编号:3328059
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