2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、本文以聚醚砜(PES)為膜材料、二甲基乙酰胺(DMAc)為溶劑、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)K30為添加劑,純水與DMAc混合液為凝固液,通過不同含量的聚醚砜(14%、18%、20%、22%)、不同含量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)(8%、12%、14%、16%)得到不同制膜液組成,并由浸入沉淀相轉(zhuǎn)化法制備不同鑄膜液組成的超濾膜。對不同組成和溫度條件下制膜液的粘度、膜的厚度和膜的力學(xué)性能等物理性能進行了測試與研究。用自制超濾裝置測定了膜的純水通

2、量和截留率,用掃描電鏡觀察膜的表面形態(tài)和斷面結(jié)構(gòu),研究了各影響因素對膜結(jié)構(gòu)性能的影響,從而得到本研究范圍內(nèi)最優(yōu)制膜工藝,并對相轉(zhuǎn)化成膜機理進行了分析。結(jié)果表明:隨著聚醚砜含量的增大,膜厚度、斷裂強度增大;膜的通量逐漸減少而截留率逐漸增大;膜表面結(jié)構(gòu)孔隙率減少,孔徑稍微變小。不同含量的聚乙烯吡咯烷酮對膜的性能結(jié)構(gòu)有重要的影響,含量增大,膜的純水通量增大,但降低了膜的截留能力。采用正交試驗分析,得到本實驗研究范圍內(nèi)最優(yōu)聚醚砜制備條件:PES

3、含量為18%,PVP含量為12%,凝固液溫度為313K。同時,凝固液溫度和壓力增加也使膜的通量提高。為進一步提高聚醚砜超濾膜的親水性能,提高其抗污染然性,對實驗制備的聚醚砜膜進行了改性。在自制聚醚砜超濾膜的基礎(chǔ)上,添加不同含量的納米二氧化鈦進行共混改性,尋找最佳改性條件,改變了聚醚砜膜的結(jié)構(gòu)。主要考察了納米二氧化鈦的添加對聚醚砜的性能結(jié)構(gòu)的影響,研究了改性前后斷裂強度的變化,通過表面接觸角測定儀、掃描電鏡、改性膜的純水通量和截留性能等方

4、法來表征改性前后的結(jié)構(gòu)性能變化情況。研究表明:通過測試添加不同的納米二氧化鈦含量,找出了添加5.3%的納米二氧化鈦時,改性膜的通量和截留率達到最佳狀態(tài),達到了改性的目的;改性膜的接觸角和截留率的測定表明,截留率基本變化不大,接觸角變小,潤濕性有所增強;在本實驗中,改性膜的粘度比未改性膜的粘度小,且在添加納米二氧化鈦后,粘度隨著納米二氧化鈦的含量增加而增大。
   通過上述工藝制備的聚醚砜超濾膜,用于污水處理廠生活污水和工業(yè)廢水的

5、處理。本實驗以松江新城污水處理廠曝氣池的污水為實驗用水。考察了改性前后的滲透通量,研究了超濾膜在去除廢水中COD、濁度、色度等方面的性能。實驗結(jié)果表面:滲透通量隨運行時間而逐漸變小,但經(jīng)過改性的膜通量減少幅度稍小;不同壓力下的滲透通量也不同,壓力增大的膜的滲透通量也增大,通過運行比較,選擇了0.2Mpa為工作壓力:超濾膜對COD的去除率為80%以上,濁度的去除率為98%以上,對色度的去除為70%以上。從兩種膜運行通量和恢復(fù)效果看,改性膜

6、在污泥運行中通量高于未改膜的通量,改性膜清洗后恢復(fù)率達到85.31%以上,而未改性膜的恢復(fù)率則為68.08%,抗污染性能改性膜明顯好于為改性膜。
   為了更好的了解膜的運行情況,本文進一步從膜污染阻力方面進行了較為具體的分析,考察了活性污泥在膜生物反應(yīng)器中過濾時兩種不同膜阻力及各部分阻力所占比例,具體考察了膜過濾過程中,膜阻力的主要來源、組成及不同膜的阻力變化,具體分析了膜過濾過程中膜阻力的變化特性,膜過濾的短期運行和長期運行

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