高鹽廢水處理和循環(huán)利用是緩解全球水資源短缺的重要途徑,也是我國工業(yè)綠色發(fā)展的重大需求。超濾、納濾、反滲透等膜分離技術(shù)產(chǎn)生的大量高鹽廢水回收困難,直接排放會導致環(huán)境污染,資源流失。膜蒸餾技術(shù)可以同步實現(xiàn)高鹽廢水的“零排放”和資源化利用�，F(xiàn)存的膜蒸餾用膜由于疏水性和抗污染性不足易導致膜污染和膜潤濕現(xiàn)象,制約了膜蒸餾技術(shù)的廣泛應(yīng)用。因此,如何通過簡便高效的方法制備超疏水、抗污染和高通量的膜蒸餾用膜是亟待解決的關(guān)鍵問題。本文開發(fā)了簡便快捷的新型工藝制備高通量抗污染的超疏水聚丙烯（PP）復(fù)合膜,并將其應(yīng)用于膜蒸餾過程處理高鹽溶液,對其通量穩(wěn)定性和抗污染機理展開深入探究。提出等離子表面處理和氟化改性方法,制備超疏水F-K-PP/N膜。以微孔PP膜為基膜,通過等離子表面處理增大孔徑,提高傳質(zhì)效率;然后利用含氟硅烷降低表面自由能,增強表面疏水性。通過改變等離子體處理時間和功率實現(xiàn)疏水性可控變化。在50 W處理3 min的最優(yōu)條件下制備的超疏水復(fù)合膜表面接觸角可達150°。在真空膜蒸餾（VMD）處理高濃度NaCl和MgCl₂雙鹽體系中,復(fù)合膜膜初始通量達到18.53 kg/（m

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

高鹽廢水來源示例圖

熱蒸餾法主要為多級閃蒸(MSF)和多效蒸餾法(MED)[9]。MSF原理示意圖如圖1.2所示。MSF和MED都需要消耗大量熱能和電能,在分離過程中,利用化石燃料、電廠廢熱、核反應(yīng)器、以及其它可再生能源提供外部熱量,對海水預(yù)熱使其達到預(yù)期溫度。通過溶劑蒸發(fā)和水蒸汽冷凝完成分離,得到淡水資源。MSF由于操作彈性大,可利用低品位熱源,已廣泛用于海水和苦咸水的回收,但是對原料液預(yù)處理要求較高,并且容易結(jié)垢,經(jīng)濟利用價值有待提升[10]。(3)膜分離法

反滲透技術(shù)(RO)是膜分離方法中應(yīng)用最廣泛且經(jīng)濟高效的水處理技術(shù)。RO原理示意圖如圖1.3所示,其利用篩分效應(yīng)原理,采用半透膜作為分離介質(zhì),在壓力推動下,原料液中的水分子通過膜孔到達滲透側(cè),而無機鹽離子被截留在滲余側(cè)得到濃縮溶液[11]。RO裝置主要由四部分單元構(gòu)成,分別為預(yù)處理裝置、加壓裝置、膜組件和后處理裝置。預(yù)處理過程需要進行過濾和消毒措施去除懸浮顆粒和微生物,防止出現(xiàn)膜表面結(jié)垢和生物污染,破壞膜表面結(jié)構(gòu)和性能,影響分離效率。RO常溫下即可操作,與傳統(tǒng)熱分離法相比,能耗低、產(chǎn)品純度高,但是對原料預(yù)處理要求較高,并且需要高壓操作,會造成膜材料的結(jié)構(gòu)損壞,降低膜材料使用壽命,并且滲余側(cè)的高濃縮鹽溶液仍然無法回收,易造成二次污染[12,13]。電滲析技術(shù)(ED)是一種電化學分離工藝,常壓下即可操作,其原理示意圖如圖1.4所示。利用外加直流電和膜材料的選擇性實現(xiàn)鹽水分離[14,15]。ED單元由以下組件構(gòu)成:預(yù)處理系統(tǒng)、膜堆、低壓循環(huán)泵、直流電源、整流器或光伏系統(tǒng)和后處理裝置。ED的操作原理如下:陰離子交換膜和陽離子交換膜交替排列,在外加直流電的作用下,鹽溶液中的陰陽離子定向移動,形成鹽離子在濃室富集,淡水從淡室中得以收集[16]。但是,ED鹽截留率較低,并且對于不帶電荷的粒子難以去除,因此產(chǎn)品純度不高。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3603874