【摘要】：聚偏氟乙烯（PVDF）是一種具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、機械強度高、價格便宜的制膜高分子材料。本文研究以PVDF為原料制備應(yīng)用于焦化污水處理的分離膜。通過正交實驗確定基膜制備最佳條件，后通過單因素實驗確定致孔劑的用量。應(yīng)用涂覆改性和共混改性方法對PVDF基膜進行改性處理，考察改性膜對焦化污水的處理效果。 首先，PVDF基膜制備應(yīng)用正交實驗法確定制膜最佳條件。確定的制膜最佳條件為：15%PVDF/2.4%PVP/1.6%LiCl/81%DMAc在75℃下攪拌反應(yīng)，凝固浴溫度為35℃，此時膜純水通量為383.75L/m2·h，COD截留率為77.3%，孔隙率為84.0%，接觸角為66.1°。 然后，選擇納米TiO2涂覆改性PVDF膜，考察涂覆濃度和時間對改性效果的影響。實驗結(jié)果表明，當(dāng)TiO2濃度（質(zhì)量濃度）為0.5%，涂覆時間為18h時膜性能最佳。此時膜的純水通量為316.43L/m2·h，COD截留率為80.62%，孔隙率為81.34%，表面接觸角為41.25°。可見改性后膜保持了較高的純水通量且表面親水性也有所改善。 之后，選擇納米TiO2和經(jīng)過PEG修飾的納米TiO2共混改性PVDF膜。由納米TiO2共混改性實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)納米TiO2的共混濃度為0.4%時膜性質(zhì)相對較好，此時膜純水通量為225.27L/m2·h，COD截留率為71.54%，孔隙率為83.50%，接觸角為57.75°。PEG-TiO2共混改性時，修飾劑PEG的添加量為0.12%時，膜的性質(zhì)最佳，此時純水通量為308.48L/m2·h，COD截留率為79.19%，膜孔隙率為86.78%，表面接觸角為54.20°。由此可見膜表面親水性得到了改善，使膜抗污染能力增強。 最后，應(yīng)用改性膜對高濃度焦化污水COD進行脫除實驗，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)，PEG-TiO2共混膜具有較高的COD截留率、純水通量恢復(fù)率，可進一步研究該膜應(yīng)用于焦化污水預(yù)處理段除油過程。該膜的純水通量為308.48L/m2·h，在處理COD值為5125.40mg/L的高濃度焦化污水時，COD截留率為82.86%，污水通量基本穩(wěn)定在151.94L/m2·h左右，純水通量恢復(fù)率可達到87.81%。由此可知，PEG-TiO2共混膜對高濃度焦化污水處理效果明顯，且抗污染性強，重復(fù)利用率高。 綜合本次研究實驗結(jié)果可知，PEG-TiO2共混改性PVDF膜較適合處理焦化污水，可進一步研究其焦化污水工業(yè)應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X784;TQ051.893

【參考文獻】

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1 林先凱;馮霞;陳莉;;ATRP法合成接枝共聚物PVDF-g-PNIPAAm及其分離膜的研究[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報;2010年02期

2 湛含輝;曹江;;不同性能的雙親性納米TiO_2復(fù)合粒子改性聚偏氟乙烯超濾膜結(jié)構(gòu)與性能的研究[J];功能材料;2011年01期

3 李倩;許振良;呂潔;;凝固浴組成和溫度對PVDF疏水微孔膜結(jié)構(gòu)與性能的影響[J];高�；瘜W(xué)工程學(xué)報;2010年02期

4 藺愛國;劉培勇;劉剛;張國忠;;膜分離技術(shù)在油田含油污水處理中的應(yīng)用研究進展[J];工業(yè)水處理;2006年01期

5 郭麗娜;程小文;;AF+BAF工藝處理焦化廢水的試驗研究[J];工業(yè)水處理;2006年10期

6 王喜全;焦化廢水中氨氮及COD降解技術(shù)的研究[J];貴州環(huán)保科技;2003年04期

7 邱恒;;Fe(OH)_3改性PVDF膜的制備及其抗污染性能[J];環(huán)�？萍�;2009年04期

8 康志萍;膜分離技術(shù)的發(fā)展趨勢[J];環(huán)境技術(shù);2005年04期

9 呂慧;班輝;于水利;趙晴;;納米顆粒對PVDF超濾膜性能影響的研究[J];哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年01期

10 石鑫,顧建忠;乳化油廢水處理研究[J];化學(xué)工程師;2004年01期

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1 廖嬋娟;納米無機摻雜改性聚偏氟乙烯超濾膜的制備及其性能研究[D];武漢大學(xué);2011年

本文編號：2759189