隨著人口的增加,工業(yè)化進程的加速,水污染情況越來越嚴重,常采用膜分離技術對污水進行處理,但膜分離技術在水處理中的膜孔堵塞及膜表面形成泥餅層等膜污染問題成為制約膜分離技術進一步發(fā)展的關鍵因素。研究者通過對膜進行親水改性的手段來延緩膜污染問題,但該方法經常發(fā)生鏈段不穩(wěn)定、基團脫落等問題使得膜失去功能性。因此本研究采用親水性材料共混改性制備膜元件,在保證機械強度的同時考察抗污染性能。乙烯乙烯醇（EVOH）同時具有親水性基團和疏水性基團得到廣泛應用,本研究采用浸沒相轉換法制備親水性EVOH膜,通過單因素試驗考察影響膜的分離性能和機械性能的主要因素。最終確定了制備親水性EVOH膜的最優(yōu)工況為EVOH濃度為20%,磁力攪拌時間為8h,鑄膜液溫度為60℃,凝固浴溫度為室溫（15℃²0℃）。通過對膜進行掃描電鏡表面形貌、XRD、水接觸角及最大孔徑的檢測,檢測結果顯示EVOH膜的具備高親水性能。EVOH親水膜機械性能較差,機械強度為80N,斷裂伸長率為15.47%,故對膜進行PVDF共混改性以提高其機械強度。通過單因素試驗,考察制膜過程中影響膜的分離性能和機械性能的主要因素。最終確... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

浸沒相轉換法制膜工藝示意圖

圖 3.1 不同 EVOH 濃度對膜分離性能的影響 3.1 中數(shù)據(jù)進行分析，可以得出：隨著 EVOH 濃度的增高，膜的通量 585L/(m2·h)增大到 720L/(m2·h)再降低到 215L/(m2·h)，并在 EVOH 濃大。因為 EVOH 濃度高于 5%以后膜的成膜性能較好，隨著 EVOH 濃水性基團不斷增高，膜的親水性能也不斷增高，因此膜通量不斷增度高于 15%以后，膜通量逐漸下降，當濃度為 30%時，膜通量下降到 2 EVOH 濃度較大時，會導致鑄膜液的粘度變大，凝固浴中相分離時分物分子間作用力增大，所得膜的表面孔狀結構減少，膜表面更致密，導致膜的通量降低。為保證膜為薄膜，且減少刮膜過程中對表面損傷過程中的刮膜速度，控制在 0.6m/min 左右為宜。EVOH 膜的孔隙率隨高而減少，從 55%降低到 19%，截留率從 58%升高到 98%。這是因換成膜時，DMSO 與水之間的轉換速度快，而隨著 EVOH 濃度增高 分子轉換速度比外側慢，這就會使所成膜形成的表面致密層厚度增加大，膜孔變少。因此，但從 EVOH 濃度對膜分離效能影響的角度考

圖 3.2 不同 EVOH 濃度對膜機械性能的影響 3.2 中的數(shù)據(jù)進行分析，可以得出：隨著 EVOH 的濃度的不斷增大，大再減小，在 EVOH 濃度為 20%時機械強度最高，為 104N。分析得，隨高，EVOH 聚合物含量增大，分子間作用力增強，膜的均勻度也不斷能增強。但當 EVOH 濃度大于 20%時膜的機械強度降低，EVOH 濃機械強度下降到 79N。這主要是因為，EVOH 的濃度過高，鑄膜液粘OH 膜對聚酯無紡布的軟化作用增強，使膜的機械性能下降。并且 E，所得膜厚度增加，在聚酯無紡布表面會形成致密層，致密層的機械分子間作用力，而與無紡布之間的作用力降低，沒有了無紡布的支撐過圖 3.2 的數(shù)據(jù)還可得出，膜的斷裂伸長率隨 EVOH 的濃度的增大而增大到 9.38%，。這主要是因為，制備膜時鑄膜液的溫度為 80℃，溫OH 鑄膜液對聚酯無紡布有一定的軟化作用，而無紡布為塑性材料，在強，所以膜的斷裂伸長率不斷增高。考慮，EVOH 濃度對所得親水性膜的分離性能和機械性能有較大的影

【參考文獻】：
期刊論文
[1]膜法污水回用過程中的膜污染防治技術研究[J]. 張新妙.  工業(yè)水處理. 2015(06)
[2]PVDF/EVOH共混膜制備及其抗污染特性的分析[J]. 蔡巧云,王磊,苗瑞,王旭東,呂永濤.  膜科學與技術. 2015(01)
[3]城市飲水凈化超濾水廠設計若干新思路[J]. 李圭白,瞿芳術.  給水排水. 2015(01)
[4]膜組合工藝在生活污水深度處理中的應用研究[J]. 范恩思,張永麗,王帥.  中國給水排水. 2014(03)
[5]預處理對超濾膜產生不可逆吸附污染的影響[J]. 孟聰,李圭白,呂謀.  青島理工大學學報. 2013(04)
[6]膜生物反應器處理工業(yè)廢水中膜污染及膜過濾特性研究[J]. 范舉紅,余素林,張培帥,蘭亞瓊,劉銳,陳呂軍.  環(huán)境科學. 2013(03)
[7]MBR膜污染的形成及其影響因素研究進展[J]. 韓永萍,肖燕,宋蕾,王曉琳.  膜科學與技術. 2013(01)
[8]A/A/O+MBR組合工藝處理豆制品廢水的研究[J]. 王蘇南,黃評,劉鋒.  安徽農業(yè)科學. 2013(03)
[9]我國水資源污染問題及解決辦法[J]. 宋飛,魏璟賢.  中國水運(下半月). 2012(01)
[10]受污染PVDF超濾膜清洗方法研究[J]. 安東子,楊艷玲,李星,劉永旺,程振杰.  哈爾濱商業(yè)大學學報(自然科學版). 2011(06)

博士論文
[1]膜生物反應器工藝中膜污染因素及控制研究[D]. 許穎.中國海洋大學 2013
[2]改性碳納米管/聚偏氟乙烯納米復合膜的制備、表征及性能研究[D]. 趙小宇.東北師范大學 2012
[3]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]. 廖嬋娟.武漢大學 2011
[4]聚偏氟乙烯與納米二氧化鈦復合超濾膜的研制[D]. 曹曉春.哈爾濱工業(yè)大學 2006

碩士論文
[1]乙烯—乙烯醇共聚物的官能化改性及其膜材料性能研究[D]. 林澤昊.北京化工大學 2016
[2]超疏水和超親水膜的制備及其在膜蒸餾中的污染與親水化研究[D]. 路雪梅.北京工業(yè)大學 2016
[3]聚偏氟乙烯/二氧化鈦原位雜化超濾膜的制備及效能研究[D]. 鐘翔燕.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[4]混凝強化MBR除磷及減緩膜污染研究[D]. 巢真.哈爾濱工程大學 2014
[5]PVDF/EVOH和PET/EVOH超濾膜制備及其抗污染性能的研究[D]. 蔡巧云.西安建筑科技大學 2014
[6]熱致相分離法制備PVDF膜的研究[D]. 盧季.寧波大學 2013
[7]正滲透膜生物反應器膜污染行為研究[D]. 馬艷杰.大連理工大學 2012
[8]嵌段聚醚改性聚（乙烯—乙烯醇）膜的制備及其油水分離性能研究[D]. 梁樂楠.江南大學 2012
[9]聚氯乙烯超濾膜親水性改性及水過濾性能研究[D]. 謝榮華.哈爾濱工程大學 2010
[10]聚醚砜（PES）/醋酸纖維素（CA）共混膜的制備及其在MBR中抗污染性能的研究[D]. 趙靜.東華大學 2009



本文編號：3099733