本文選題：地質(zhì)聚合物 + 無(wú)機(jī)膜��； 參考：《廣西大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：地質(zhì)聚合物是指一類新型的由硅鋁酸鹽在激發(fā)劑作用下經(jīng)溶解-解聚-縮聚反應(yīng)制得的具有非晶至半結(jié)晶狀態(tài)的無(wú)機(jī)非金屬材料,目前主要應(yīng)用于建筑裝飾、保溫防火、有毒有害物質(zhì)的固封等領(lǐng)域。由地質(zhì)聚合物制備得到的無(wú)機(jī)膜具有免燒結(jié)、工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì),這為膜法水處理開(kāi)辟了一條新思路。本論文以偏高嶺土為前驅(qū)體材料,以工業(yè)水玻璃、氫氧化鈉為堿激發(fā)劑,以水為造孔劑,并采用澆注成型法制備得到偏高嶺土基地質(zhì)聚合物無(wú)機(jī)分離膜,主要研究水鈉比對(duì)其性能和結(jié)構(gòu)的影響,將其應(yīng)用于硬水軟化的處理過(guò)程中;再通過(guò)表面涂覆法制備出偏高嶺土基地質(zhì)聚合物無(wú)機(jī)復(fù)合膜,采用掃描電子顯微鏡、水通量測(cè)試等對(duì)膜片的各項(xiàng)性能進(jìn)行表征,并探究其對(duì)自來(lái)水中鈣鎂離子濃度和濁度的處理效果,對(duì)膜片進(jìn)行再生及反沖洗研究,得到以下主要結(jié)論:(1)偏高嶺土基地質(zhì)聚合物無(wú)機(jī)分離膜的水鈉比值與比表面積值、抗壓強(qiáng)度成反比關(guān)系,與水通量值成正比關(guān)系。將其應(yīng)用于硬水軟化實(shí)驗(yàn)可知,無(wú)機(jī)膜對(duì)鈣離子的去除率隨著膜片厚度的增加、初始離子濃度的降低而增大,膜片適用于處理實(shí)際自來(lái)水,對(duì)硬水軟化具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。(2)由表面涂覆法制備得到的偏高嶺土基地質(zhì)聚合物無(wú)機(jī)復(fù)合膜界面粘合性好,其水通量值隨著進(jìn)料溫度、操作壓力、致密層的水鈉比值的增大而增大。將其應(yīng)用于硬水軟化實(shí)驗(yàn)可知,無(wú)機(jī)膜膜片致密層水鈉比值越小、溶液初始鈣離子濃度越低、溶液初始pH值越大,越有利于提高膜片對(duì)鈣離子的平均去除率。無(wú)機(jī)膜能較好地降低自來(lái)水中的硬度,而膜片的再生處理研究卻為膜片提高了潛在的經(jīng)濟(jì)應(yīng)用價(jià)值,其硬水軟化機(jī)理為中和沉淀、離子交換以及孔結(jié)構(gòu)的物理吸附作用。(3)偏高嶺土基地質(zhì)聚合物無(wú)機(jī)復(fù)合膜應(yīng)用于模擬濁度水、實(shí)際水源的處理過(guò)程中均表現(xiàn)出了優(yōu)異的處理效果,出水水質(zhì)的濁度值滿足國(guó)家水質(zhì)要求,雖然膜片在水處理過(guò)程中會(huì)發(fā)生滲透通量衰減的現(xiàn)象,且隨著進(jìn)料液濁度值的升高而加劇,但通過(guò)水力學(xué)清洗研究可較好地解決膜污染問(wèn)題,延長(zhǎng)膜片的使用壽命,提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[Abstract]:Geopolymer is a new kind of inorganic nonmetallic material with amorphous to semi-crystalline state, which is made from aluminosilicate by dissolution-dePolycondensation reaction under the action of activator. It is mainly used in building decoration, heat preservation and fire prevention. The field of entrapment of toxic and harmful substances. The inorganic membrane prepared from geopolymer has the advantages of no sintering, simple process, low cost and green environment, which opens a new way for membrane water treatment. In this paper, the polymer inorganic separation membranes of metakaolin were prepared by pouring molding method, using water as pore-forming agent, industrial sodium hydroxide as alkali activator and metakaolin as precursor material. The effect of water / sodium ratio on its properties and structure was studied, which was applied to the treatment of hard water softening, and then the macrokaolin base polymer inorganic composite membrane was prepared by the surface coating method, and scanning electron microscope (SEM) was used. The properties of the membrane were characterized by water flux measurement, and the effects of the membrane on the concentration and turbidity of calcium and magnesium ions in tap water were investigated, and the membrane was regenerated and backwashed. The main conclusions are as follows: (1) the ratio of water to sodium is inversely proportional to the specific surface area value and compressive strength, and is directly proportional to the water flux value of the polymer inorganic separation membrane based on metakaolin. The results show that the removal rate of Ca ~ (2 +) by inorganic membrane increases with the increase of membrane thickness and decreases with the decrease of initial ion concentration, and the membrane is suitable for the treatment of tap water. It has practical application value for hard water softening. (2) the interfacial adhesion of metakaolin base polymer inorganic composite membrane prepared by surface coating method is good, and its water flux value depends on feed temperature and operation pressure. The ratio of water to sodium increases with the increase of the ratio of water to sodium in the dense layer. It is found that the smaller the ratio of water to sodium in the dense layer of inorganic membrane is, the lower the initial concentration of calcium ion is, and the higher the initial pH value of the solution is, the higher the average removal rate of calcium ion is. Inorganic membrane can reduce the hardness of tap water, but the regeneration of membrane increases the potential value of economic application for the membrane. The softening mechanism of hard water is neutralization and precipitation. Ion exchange and physical adsorption of pore structure.) the application of metakaolin base polymer inorganic composite membrane in the treatment of simulated turbidity water shows excellent treatment effect. The turbidity value of the effluent meets the requirements of the national water quality, although the permeation flux of the membrane decreases in the process of water treatment, and increases with the increase of the turbidity of the feed liquid. But the study of hydraulic cleaning can solve the problem of membrane fouling, prolong the service life of diaphragm and improve its economic value.
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ051.893;TQ085.4

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本文編號(hào)：1991806