離子對納濾去除布洛芬的影響及聚酰胺納濾膜耐氯性能分析
本文關(guān)鍵詞: 布洛芬 聚酰胺 膜通量 截留率 耐氯性 出處:《沈陽師范大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:水環(huán)境中的PPCPs微量有機(jī)污染物危害著人類健康并且對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成了潛在的威脅。鑒于其難以被微生物降解和污染的持久性,生物體的內(nèi)分泌系統(tǒng)會被其持續(xù)性干擾。本文選取了典型常見的PPCPs污染物布洛芬為例,主要考察納濾膜的吸附作用和溶液中離子種類、離子強(qiáng)度對納濾膜去除微量有機(jī)污染物布洛芬的效果產(chǎn)生的影響。在水處理過程中,納濾膜容易受到水中活性氯的攻擊導(dǎo)致膜性能下降,本文采用活性氯浸泡法,即配制不同濃度并且不同p H值的活性氯溶液,在一定時(shí)間內(nèi)浸泡聚酰胺納濾膜,并通過膜通量、截留率、ATR-FTIR以及SEM四個(gè)方面來表征浸泡前與浸泡后聚酰胺納濾膜的基本性能,得到以下結(jié)論:(1)隨著過濾過程進(jìn)行,膜面出現(xiàn)吸附現(xiàn)象直至穩(wěn)定狀態(tài),去除率38%,;膜通量由0.01995L/m2s增大至0.02028L/m2s后趨于穩(wěn)定。在探究膜對于IBU釋放能力過程中,大約有吸附量90%的IBU被洗脫下來,其余則殘留于膜孔中,堵塞膜孔進(jìn)而使膜污染。(2)溶液中存在的Ca Cl2可以提高IBU去除率。納濾膜對于IBU的去除率受陽離子的電荷數(shù)影響比較大,電荷數(shù)越多,壓縮膜面雙電層強(qiáng)度越大,使膜孔變小,一方面使膜通量降低,另一方面使膜更容易截留IBU分子,因此,溶液中的Ca2+對于納濾去除IBU的影響比Na+大;SO帶兩個(gè)單位負(fù)電荷,與膜面的靜電斥力強(qiáng)于Cl-,造成膜通量和對于IBU的截留率均降低。(3)浸泡液有效濃度一定時(shí),酸性條件下,納濾膜截留性能顯著下降;中性條件時(shí)膜性能受影響的程度低于酸性條件,因?yàn)樵摋l件下聚酰胺氯化程度低;堿性時(shí)聚酰胺不發(fā)生氯化反應(yīng)或氯化程度非常小。膜面組分通過ATR-FTIR測試,膜面結(jié)構(gòu)通過SEM掃描,得出結(jié)果與膜性能下降的原因十分相符。
[Abstract]:Trace organic pollutants of PPCPs in water environment are harmful to human health and pose a potential threat to the stability of ecosystems. The endocrine system of organism will be disturbed by it. The typical PPCPs pollutant ibuprofen is selected as an example to investigate the adsorption of nanofiltration membrane and ion species in solution. Effect of ion strength on removal of trace organic pollutant ibuprofen by nanofiltration membrane. In the process of water treatment, nanofiltration membrane is vulnerable to the attack of active chlorine in water, which leads to the degradation of membrane performance. In this paper, the active chlorine immersion method was used, that is, the active chlorine solution with different concentration and pH value was prepared, and the polyamide nanofiltration membrane was soaked in a certain time, and the membrane flux and rejection rate were obtained. ATR-FTIR and SEM were used to characterize the basic properties of polyamide nanofiltration membrane before and after immersion. Adsorption appeared on the membrane surface until the stable state, and the removal rate was 38%. The membrane flux increased from 0.01995 L / m 2 s to 0.020 28 L / m 2 s, and then became stable. About 90% IBU was eluted and the rest remained in the membrane pore. The removal rate of IBU can be improved by blocking the membrane pore and causing membrane fouling. The removal rate of IBU by nanofiltration membrane is greatly affected by the charge number of cationic ions, and the more the charge number is, the higher the removal rate of IBU is. The larger the strength of the double layer on the compressed membrane surface, the smaller the membrane pore, on the one hand, the decrease of membrane flux, and on the other hand, it is easier for the membrane to intercept the IBU molecule. The effect of Ca2 in solution on IBU removal by nanofiltration is greater than that by Na. The electrostatic repulsion of so with two units of negative charge is stronger than that of Cl-surface, which results in the decrease of membrane flux and retention rate of IBU. 3) when the effective concentration of soaking solution is fixed, the acid condition is obtained. The retention performance of nanofiltration membrane decreased significantly. The effect of neutral conditions on membrane properties was lower than that on acidic conditions because of the low chlorination of polyamides; The chlorination reaction or chlorination degree is very small in alkaline polyamide. The membrane surface component is tested by ATR-FTIR and the membrane surface structure is scanned by SEM. The results are in good agreement with the reason of the degradation of membrane properties.
【學(xué)位授予單位】:沈陽師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:X703;TQ051.893
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