隨著工業(yè)的快速擴(kuò)張和人口的快速增長,資源短缺和環(huán)境污染的問題日益突出,使得開發(fā)資源回收和污染治理的技術(shù)變得越來越緊迫。電滲析脫鹽技術(shù)作為一種高效、環(huán)保的膜分離技術(shù),在海水淡化、污水處理、資源回收以及食品加工等領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。離子交換膜作為電滲析脫鹽裝置的核心部件,膜性能的優(yōu)劣直接影響電滲析脫鹽性能。電滲析脫鹽過程要求離子交換膜應(yīng)具有較高的離子交換容量（IEC）、合適的吸水率（WU）、較低的溶脹率（SR）、優(yōu)良的離子導(dǎo)電率和陰陽離子選擇透過性（P）。本文從分子設(shè)計(jì)的角度出發(fā),研究了不同疏水組分共聚對陰離子交換膜（AEM）理化性質(zhì)和電滲析脫鹽性能的影響,同時(shí)將長疏水烷基側(cè)鏈、串聯(lián)雙離子、及疏水烷基修飾的串聯(lián)雙離子引入聚苯醚（PPO）AEM,研究結(jié)構(gòu)變化帶來的離子選擇透過性和面電阻（R_m）的變化及對電滲析脫鹽性能的影響。主要研究內(nèi)容如下:（1）將聯(lián)苯雙酚（BP）、雙酚A（BPA）和雙酚芴（FBP）引入聚芳醚砜AEM,制備得到三種具有相似IEC的不同疏水結(jié)構(gòu)的AEM。研究表明,具有更小空間結(jié)構(gòu)的剛性共聚單元（BP）能夠降低膜的吸水溶脹,提高膜內(nèi)固定電荷密度,提... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

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010年-2016年世界及部分國家咸水淡化量和咸水淡化增長率8Fig1-1.Waterdesalinationcapacityoftheworldandselectedcountriesfrom2010to2016.

華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文2圖1-12010年-2016年世界及部分國家咸水淡化量和咸水淡化增長率8Fig1-1.Waterdesalinationcapacityoftheworldandselectedcountriesfrom2010to2016.近年來，我國的咸水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，其中以膜法分離技術(shù)為主體的咸水淡化工藝已經(jīng)在全國范圍內(nèi)使用推廣。同時(shí)，日產(chǎn)百萬噸級低溫多效蒸餾（MED）設(shè)備在國內(nèi)成功研制并在多處沿海地區(qū)成功運(yùn)行。根據(jù)圖1-2中數(shù)據(jù)可知，隨著海水淡化工程的推進(jìn)和發(fā)展，以及技術(shù)的不斷提高，到2016年，海水淡化的總產(chǎn)量從2006年的20×106m3/年增長到390×106m3/年9。2017年初，《全國海水利用“十三五”規(guī)劃》提出：全國海水淡化總規(guī)模在“十三五”末達(dá)到200萬噸/日以上的新目標(biāo)。近年來，隨著相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)的引入以及海水淡化技術(shù)的不斷提高，海水淡化技術(shù)在解決我國水資源短缺方面取得了巨大的進(jìn)展，表現(xiàn)出非常廣闊的應(yīng)用前景。圖1-22006年-2016年我國海水淡化總產(chǎn)量及其增長率8Fig1-2.TotalseawaterdesalinationplantcapacityinChinafrom2006to2016.

華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文4電滲析脫鹽技術(shù)是以外加電場作為驅(qū)動(dòng)力，利用離子交換膜具有選擇透過性的原理去除溶液中的離子，從而獲得低鹽淡水。電滲析脫鹽技術(shù)具有設(shè)備簡單、操作條件溫和、對環(huán)境影響小以及對核心部件離子交換膜的機(jī)械性能要求低等優(yōu)點(diǎn)，在咸水淡化、以及含鹽廢水的處理中展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力28。1.2電滲析技術(shù)電滲析技術(shù)是以外加電場作為驅(qū)動(dòng)力，在直流電場的作用下，離子交換膜選擇性地透過帶電離子，達(dá)到電解質(zhì)溶液分離、提純和濃縮的效果。在電滲析過程中，施加的直流電場和離子交換膜是電滲析過程兩個(gè)決定性的因素，直接影響著電滲析性能。1.2.1電滲析原理及裝置組成圖1-3電滲析裝置（a）和原理圖（b）29Fig1-3.Thedevice(a)andprinciplediagram(b)ofelectrodialysis.電滲析的原理如圖1-3所示，電滲析脫鹽裝置包括提供驅(qū)動(dòng)力的直流電源、位于電滲析池兩端連接直流電源的電極板或電極網(wǎng)、分隔陰陽離子交換膜并提供溶液通道的隔板以及交替分布在隔板兩側(cè)的陰陽離子交換膜四個(gè)組成部分，陰陽離子交換膜將隔室分隔成電解室、淡化室和濃縮室。電滲析脫鹽工作前，兩個(gè)電解室充滿惰性電解質(zhì)并進(jìn)行溶液循環(huán)消除電滲析過程中電解水產(chǎn)生的pH變化，淡化室和濃縮室充滿電解質(zhì)溶液。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Chloromethylation and Quaternization of Poly（aryl ether ketone sulfone）s with Clustered Electron-rich Phenyl Groups for Anion Exchange Membranes[J]. Lei Xiong,Yuan-Fang Hu,Zi-Gui Zheng,Zai-Lai Xie,Dong-Yang Chen.  Chinese Journal of Polymer Science. 2020(03)
[2]Separation of mixed salts(Cl-/SO42-) by ED based on monovalent anion selective membranes[J]. Jiefeng Pan,Wei Zhang,Huimin Ruan,Jiangnan Shen,Congjie Gao.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2019(04)
[3]Comparative studies on fouling of homogeneous anion exchange membranes by different structured organics in electrodialysis[J]. Zhijuan Zhao,Shaoyuan Shi,Hongbin Cao,Yujiao Li,Bart Van der Bruggen.  Journal of Environmental Sciences. 2019(03)
[4]Synthesis and Properties of Hydroxide Conductive Polymers Carrying Dense Aromatic Side-chain Quaternary Ammonium Groups[J]. Guang-hui Nie,Wen-jun Wu,Xi Yue,Shi-jun Liao,李秀華.  Chinese Journal of Polymer Science. 2017(07)
[5]海水淡化技術(shù)研究新進(jìn)展和發(fā)展趨勢[J]. 滿曰南,王曉娟,王銀濤,房雅娟.  工業(yè)水處理. 2014(11)
[6]電滲析技術(shù)在工業(yè)廢水處理中應(yīng)用的研究[J]. 周軍,葉長明,徐駟蛟,王艷軍,陳紹偉.  通用機(jī)械. 2007(07)
[7]電滲析水處理的基本知識(shí) 第一講 電滲析法脫鹽原理和特點(diǎn)[J].   海水淡化. 1978(01)

碩士論文
[1]吡啶型抗溶脹BPPO陰離子交換膜的制備[D]. 陳徐.浙江工業(yè)大學(xué) 2018
[2]電滲析濃縮濃鹽水實(shí)驗(yàn)研究與多段濃縮流程優(yōu)化[D]. 張影.大連理工大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3289135