新型滲透汽化膜材料的制備及其水處理應(yīng)用研究.pdf

1、因經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和環(huán)境污染的日益加重，我們可使用的水資源越來(lái)越少，這已經(jīng)是很多國(guó)家面對(duì)的重大挑戰(zhàn)。在我國(guó)北方水資源欠缺最嚴(yán)重的地區(qū)，表面水和地下水基本被消耗殆盡。此外，因?yàn)樗廴締?wèn)題，水的質(zhì)量正在不斷惡化，從而加劇了現(xiàn)有的水資源的欠缺。傳統(tǒng)的分離技術(shù)由于其自身的特點(diǎn)，在脫除無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的領(lǐng)域過(guò)程中存在一定限制。探究新型的分離技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)在研究的熱門(mén)。本文通過(guò)重新研究膜的材料和膜的結(jié)構(gòu)，制備新型滲透汽化分離膜，從而達(dá)到提高分離性能的結(jié)

2、果。本文綜述了研究與開(kāi)發(fā)膜材料及膜結(jié)構(gòu)的過(guò)程，成功制備一系列具有高分離性能的滲透汽化復(fù)合膜。同時(shí)，文中仔細(xì)分析了膜的材料和膜的結(jié)構(gòu)對(duì)滲透汽化分離技術(shù)的影響及兩者之間的關(guān)系，并深入研究了滲透汽化分離技術(shù)的理論及滲透汽化模型。主要工作如下:
　　1、采用簡(jiǎn)單涂覆法成功獲得了(PDMS-TiO2)/PVDF滲透汽化復(fù)合膜。結(jié)果表明，在PDMS的分離層中，甲醛有較高的擴(kuò)散能力。在50℃時(shí)，對(duì)1000ppm的甲醛水溶液進(jìn)行滲透汽化處理，測(cè)得

3、最高總通量可以是140.3g·m-2·h-1，選擇性可以為13.1。將制備好的復(fù)合膜在溫度為50℃條件下，連續(xù)進(jìn)行25小時(shí)操作，該復(fù)合膜具有穩(wěn)定的通量和選擇性，證明其在長(zhǎng)時(shí)間高溫條件操作下，具有良好的穩(wěn)定性能。
　　2、采用涂覆法制備了SPTA-PVA/PVDF滲透汽化復(fù)合熱交聯(lián)膜。在含有磺酸基團(tuán)的皮層中，水分子有很高的擴(kuò)散能力。在70℃時(shí)，將35000ppm的NaCl水溶液進(jìn)行滲透汽化處理，可以得到的最高水通量為35.7L·m-

4、2·h-1，截留率性能能夠維持在99.8％以上。將制備好的復(fù)合膜在溫度為70℃條件下，連續(xù)進(jìn)行25小時(shí)操作，該復(fù)合膜具有穩(wěn)定的通量和截留率，能夠證明其在長(zhǎng)時(shí)間高溫條件操作下，具有良好的穩(wěn)定性能。
　　3、研究了滲透汽化復(fù)合膜的傳質(zhì)機(jī)理，兵發(fā)現(xiàn)滲透汽化過(guò)程中發(fā)生汽化的位置。SPTA-PVA/PVDF復(fù)合膜滲透汽化處理35000ppm的NaCl溶液后，經(jīng)過(guò)EDS測(cè)試表明Na元素和Cl元素含量在SPTA-PVA和PVDF邊界處發(fā)生明顯變