改性超濾膜去除水中典型環(huán)境激素的研究
本文關(guān)鍵詞:改性超濾膜去除水中典型環(huán)境激素的研究
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【摘要】:隨著水資源的匱乏和水污染問題的日益嚴峻及人們對飲用水水質(zhì)安全的重視性的提高,飲用水的水質(zhì)安全問題已受到越來越多的關(guān)注。我國由于發(fā)展初期對于水污染問題的忽視,導(dǎo)致水源水水質(zhì)出現(xiàn)了各種嚴重問題。傳統(tǒng)的水處理工藝雖然能夠?qū)λ械牟糠执竽c桿菌、膠體物質(zhì)和懸浮物質(zhì)進行去除,但對于水體中的環(huán)境激素類的有機物質(zhì)去除效果不明顯。所以利用膜分離技術(shù),尤其是超濾膜技術(shù)去除水體中的環(huán)境激素愈發(fā)受到重視。三氯生和三氯卡班作為環(huán)境激素中的一類物質(zhì),雖然低劑量的存在對人體不造成危害,但是大量的使用,通過生物富集作用,可以對水體環(huán)境中的藻類、生物類造成影響,進而影響人類健康。本實驗利用聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯比咯烷酮(PVP)和氧化石墨烯在浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法下制備改性超濾膜。改性超濾膜質(zhì)量配比為:PVDF的質(zhì)量分數(shù)在20wt%~24wt%,PVP的質(zhì)量分數(shù)在2.44wt%,氧化石墨烯質(zhì)量分數(shù)在0.81wt%。經(jīng)過改性后的超濾膜膜通量提高了18倍,截留率下降10%左右,仍能夠滿足對水中的大腸桿菌、膠體物質(zhì)和部分有機物質(zhì)的去除。利用實驗室自制的錯過過濾試驗裝置和水浴恒溫振蕩儀分別進行超濾膜的動態(tài)截留吸附實驗和靜態(tài)吸附實驗,對水中三氯生和三氯卡班進行去除實驗。并對比兩種膜對不同初始濃度下的典型環(huán)境激素的去除效能。分析發(fā)現(xiàn),在實驗中,改性超濾膜對水中的環(huán)境激素的去除效果比未改性前的超濾膜去除效果好,在靜態(tài)試驗中,超濾膜分別對水中的三氯生和三氯卡班進行靜態(tài)吸附實驗,氧化石墨烯改性超濾膜對環(huán)境激素的去除效果高于PVDF超濾膜的去除效果,結(jié)果表明,不同初始濃度下的超濾膜對環(huán)境激素的吸附率不受影響;并且在動態(tài)試驗中,超濾膜對三氯生和三氯卡班的混合溶液的去除發(fā)現(xiàn),超濾膜優(yōu)先對混合溶液中的三氯卡班進行去除;不同的初始濃度會影響膜的吸附容量,但對膜的去除率和膜通量下降情況影響不大;超濾膜對高濃度的混合溶液的去除在達到平衡時的剩余濃度比低濃度的混合溶液在達到平衡時剩余濃度高。超濾膜的吸附反應(yīng)對三氯生的去除起主要作用。膜的吸附容量與三氯生初始濃度成正比關(guān)系,濃度越高,吸附容量越大。超濾膜對三氯生的吸附規(guī)律遵循Freundlich吸附等溫線,即超濾膜表面是利用多種吸附位點對三氯生進行吸附反應(yīng),并且是按照1∶1比例進行吸附;在超濾膜的吸附過程中,不同初始濃度的三氯生只影響超濾膜的平衡吸附量和吸附速率,不影響平衡吸附率,符合擬一級反應(yīng)動力學(xué)特征。最后,對今后本課題的進一步研究工作提出了一些建議。
【關(guān)鍵詞】:超濾膜 飲用水 三氯生 三氯卡班 吸附
【學(xué)位授予單位】:濟南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TU991.2
【目錄】:
- 摘要7-9
- Abstract9-11
- 第一章 緒論11-27
- 1.1 環(huán)境激素的概述11-14
- 1.1.1 環(huán)境激素的來源與種類11-12
- 1.1.2 環(huán)境激素的作用機理12
- 1.1.3 環(huán)境激素的危害12-14
- 1.2 超濾膜分離技術(shù)的制備及其發(fā)展14-19
- 1.2.1 超濾膜研究進展14-16
- 1.2.2 超濾膜改性研究進展16-19
- 1.3 水中典型環(huán)境激素在水處理工藝中的研究進展19-23
- 1.3.1 傳統(tǒng)水處理工藝對環(huán)境激素的去除19-20
- 1.3.2 深度水處理工藝對環(huán)境激素的去除20-23
- 1.4 課題研究目的、意義和技術(shù)路線23-27
- 1.4.1 課題研究目的、意義23-24
- 1.4.2 研究內(nèi)容24-25
- 1.4.3 技術(shù)路線25-27
- 第二章 實驗材料和研究方法27-33
- 2.1 實驗材料27-28
- 2.1.1 實驗試劑和材料27
- 2.1.2 實驗儀器與實驗裝置27-28
- 2.2 實驗方法28-30
- 2.2.1 摻雜型納米TiO2改性超濾膜的制備28
- 2.2.2 死端過濾實驗28-29
- 2.2.3 錯流過濾實驗29-30
- 2.3 超濾膜實驗參數(shù)30-31
- 2.3.1 膜水通量的測定30
- 2.3.2 膜截留率的測定30-31
- 2.3.3 膜靜態(tài)吸附量及靜態(tài)吸附率31
- 2.4 超濾膜結(jié)構(gòu)表征31-32
- 2.5 超濾膜能譜分析32-33
- 第三章 超濾膜結(jié)構(gòu)表征及性能分析33-39
- 3.1 超濾膜純水通量及截留率分析33-34
- 3.1.1 材料配比33
- 3.1.2 超濾膜純水通量及截留率33-34
- 3.2 超濾膜結(jié)構(gòu)表征分析34-37
- 3.3 超濾膜能譜分析37-38
- 3.4 本章小結(jié)38-39
- 第四章 超濾膜對水中典型環(huán)境激素的靜態(tài)吸附實驗研究39-65
- 4.1 超濾膜去除純水中的典型環(huán)境激素39-51
- 4.1.1 超濾膜去除純水中的典型環(huán)境激素的靜態(tài)吸附實驗39-48
- 4.1.2 超濾膜去除純水中的典型環(huán)境激素的動態(tài)截留吸附實驗48-51
- 4.2 超濾膜對地表水中典型環(huán)境激素的動態(tài)實驗51-54
- 4.2.1 氧化石墨烯改性膜對不同初始濃度的混合溶液的截留吸附51-53
- 4.2.2 添加PVP的PVDF超濾膜對不同初始濃度的混合溶液的截留吸附53-54
- 4.3 超濾膜的吸附動力學(xué)54-63
- 4.3.1 吸附等溫線55-57
- 4.3.2 吸附條件的影響57-61
- 4.3.3 超濾膜吸附動力學(xué)61-63
- 4.4 本章小結(jié)63-65
- 第五章 結(jié)論與建議65-67
- 5.1 結(jié)論65
- 5.2 建議65-67
- 參考文獻67-75
- 致謝75-77
- 附錄77
【參考文獻】
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,本文編號:835066
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