本論文針對聚偏氟乙烯（PVDF）中空纖維膜性能中存在的問題,制備了一種新型的PVDF/熱塑性聚氨酯（TPU）共混中空纖維膜。基于"利用PVDF和TPU的相容性來改善分離膜結構與性能"的設計理念,對PVDF和TPU的共混相容性、以及PVDF/TPU共混中空纖維膜的成膜工藝進行了較為全面的研究;同時將其應用于印染廢水的處理,采用水解酸化-一體式膜生物反應器（SMBR）處理工藝,并投加絮凝劑聚合硫酸鋁鐵（PAFS）,考察了PVDF/TPU共混中空纖維膜在印染廢水MBR處理工藝中的實際應用情況。 通過混合焓值、Flory-huggins相互作用參數(shù)、稀溶液粘度法（Dilute SolutionViscosity）、差示掃描量熱法（Differential Scanning Calorimetry）、紅外光譜法（FTIR）等理論和試驗方法,對PVDF/TPU的相容性進行了預測和分析。研究結果表明:PVDF與TPU具有部分相容性,且相容性與混合比、濃度等因素有關,PVDF含量)60%的體系相容性優(yōu)于PVDF含量＜60%的體系,PVDF富相的相容性優(yōu)于TPU富相的相容性。 通過考... 

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語與符號含義
第一章 緒論
    1.1 相轉化法成膜機理概述
        1.1.1 熱力學描述
        1.1.2 動力學
    1.2 膜分離技術及其應用
        1.2.1 膜分離技術概述
        1.2.2 膜分離技術在印染廢水中的應用
        1.2.3 高分子分離膜材料
    1.3 膜生物反應器在污水處理中的應用
        1.3.1 膜生物反應器
        1.3.2 膜生物反應器技術的研究進展
    1.4 選題的目的和內容
        1.4.1 選題的目的和意義
        1.4.2 膜材料、制膜工藝及MBR工藝的確定
        1.4.3 研究的主要內容
    1.5 課題的創(chuàng)新性
第二章 PVDF/TPU共混相容性的研究
    2.1 相容性概念及其分類
    2.2 基于熱力學分析的溶劑的選擇
        2.2.1 聚合物溶解過程的熱力學分析及溶劑選擇原則
        2.2.2 溶劑的選擇
    2.3 PVDF/TPU共混相容性的理論預測
    2.4 實驗材料及儀器
    2.5 PVDF/TPU共混相容性分析
        2.5.1 共溶劑法表征相容性的研究
        2.5.2 粘度法表征相容性的研究
        2.5.3 稀溶液法(DSV)PVDF/TPU共混相容性分析
        2.5.4 差示掃描量熱法(DSC)譜圖分析PVDF/TPU共混相容性
        2.5.5 紅外光譜法(FTIR)分析PVDF/TPU共混相容性
    2.6 結論
第三章 DMAc-PVDF/TPU-H_2O體系成膜分析
    3.1 實驗部分
        3.1.1 實驗材料
        3.1.2 實驗設備
        3.1.3 實驗及表征方法
    3.2 聚合物濃度對膜結構與性能的影響
        3.2.1 鑄膜液體系的熱力學性質
        3.2.2 動力學影響分析/濃度對粘度變化影響分析
        3.2.3 聚合物濃度對膜結構的影響
        3.2.4 聚合物濃度對膜機械性能的影響
        3.2.5 聚合物濃度對膜分離性能的影響
    3.3 共混比對膜結構與性能的影響
        3.3.1 熱力學影響分析
        3.3.2 動力學影響分析
        3.3.3 共混比對膜結構的影響
        3.3.4 TPU對共混膜機械性能的影響
        3.3.5 共混比對膜滲透分離性能的影響
    3.4 小結
第四章 添加劑對PVDF/TPU共混中空纖維膜結構與性能的影響
    4.1 實驗部分
        4.1.1 實驗材料及試劑
        4.1.2 實驗儀器
        4.1.3 實驗及測試方法
    4.2 PVP對PVDF/TPU共混膜結構與性能的影響
        4.2.1 PVP(NSA)/PVDF/TPU/DMAc體系的熱力學分析
        4.2.2 動力學影響因素
        4.2.3 FTIR-ATR分析PVP對PVDF/TPU膜的影響
        4.2.4 PVP/PVDF/TPU共混膜熱分析
        4.2.5 PVP對膜結構性能的影響分析
    4.3 添加劑PEG對膜結構與性能的影響
    4.4 PVP/PEG及Tween80對膜性能的影響
    4.5 添加劑對膜性能影響的比較與分析
    4.6 無機改性對中空纖維膜的影響
    4.7 小結
第五章 紡絲工藝對PVDF/TPU共混中空纖維膜結構和性能的影響
    5.1 實驗部分
    5.2 凝膠浴對PVDF/TPU中空纖維膜的影響
        5.2.1 凝膠浴組成對膜結構與性能的影響
        5.2.2 凝膠浴溫度對膜結構與性能的影響
    5.3 芯液對膜結構與性能的影響
        5.3.1 芯液組成對膜結構與性能的影響
        5.3.2 芯液流量對膜結構與性能的影響
    5.4 干紡程長度對膜性能的影響
    5.5 小結
第六章 PVDF/TPU共混中空纖維膜的后處理及化學穩(wěn)定性和膜污染的研究
    6.1 實驗部分
        6.1.1 超濾膜化學穩(wěn)定性的測定
        6.1.2 其他測試指標
    6.2 次氯酸鈉溶液對膜結構和性能的影響
    6.3 PVDF/TPU中空纖維膜耐酸、堿、氧化性的研究
    6.4 PVDF/TPU共混膜抗污染性研究
        6.4.1 膜污染的定義
        6.4.2 抗污染性能分析
    6.5 小結
第七章 水解酸化-SMBR工藝處理印染廢水的研究
    7.1 實驗流程和方法
        7.1.1 實驗裝置及流程
        7.1.2 實驗用水
        7.1.3 主要測定的項目及分析方法
        7.1.4 脫色度的測定
        7.1.5 實驗儀器
        7.1.6 實驗穩(wěn)定運行期的工藝系數(shù)
    7.2 MBR前期實驗及啟動
        7.2.1 MBR前期比較實驗
        7.2.2 MBR的啟動
    7.3 MBR系統(tǒng)處理效果分析
        7.3.1 系統(tǒng)對COD的去除分析
        7.3.2 系統(tǒng)對色度去除效果的分析
    7.4 MBR內有機污染物的降解動力學分析
        7.4.1 污泥產率系數(shù)Y_g與衰減系數(shù)K_d的求解
        7.4.2 生物處理反應動力學參數(shù)的確定
        7.4.3 飽和常數(shù)Ks和最大比降解速率Vmax的求解
        7.4.4 最短生物固體平均停留時間θ_(c min)的計算和討論
    7.5 膜污染及控制
        7.5.1 膜污染的產生及表征
        7.5.2 膜污染控制
    7.6 小結
第八章 結論與展望
    8.1 結論
    8.2 不足與展望
參考文獻
攻讀博士期間發(fā)表論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]膜生物反應器在廢水處理中的研究及應用[J]. 程鐘.  環(huán)境研究與監(jiān)測. 2006(03)
[5]膜生物反應器在廢水處理中的研究及應用[J]. 程鐘.  環(huán)境研究與監(jiān)測. 2006 (03)
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[8]印染廢水的酸化水解-電解絮凝-MBR處理工藝[J]. 胡維超.  印染. 2006(13)
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碩士論文
[1]熱塑性聚氨酯與聚氯乙烯共混研究[D]. 葉成兵.南京工業(yè)大學 2004



本文編號：3713063