PVDF/TPU共混中空纖維膜的制備及其在印染廢水處理中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-12-07 23:21
本論文針對(duì)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;"利用PVDF和TPU的相容性來改善分離膜結(jié)構(gòu)與性能"的設(shè)計(jì)理念,對(duì)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(jìn)行了較為全面的研究;同時(shí)將其應(yīng)用于印染廢水的處理,采用水解酸化-一體式膜生物反應(yīng)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(shí)際應(yīng)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(yàn)方法,對(duì)PVDF/TPU的相容性進(jìn)行了預(yù)測(cè)和分析。研究結(jié)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(guān),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...
【文章頁(yè)數(shù)】:162 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略語(yǔ)與符號(hào)含義
第一章 緒論
1.1 相轉(zhuǎn)化法成膜機(jī)理概述
1.1.1 熱力學(xué)描述
1.1.2 動(dòng)力學(xué)
1.2 膜分離技術(shù)及其應(yīng)用
1.2.1 膜分離技術(shù)概述
1.2.2 膜分離技術(shù)在印染廢水中的應(yīng)用
1.2.3 高分子分離膜材料
1.3 膜生物反應(yīng)器在污水處理中的應(yīng)用
1.3.1 膜生物反應(yīng)器
1.3.2 膜生物反應(yīng)器技術(shù)的研究進(jìn)展
1.4 選題的目的和內(nèi)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(nèi)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(xué)分析的溶劑的選擇
2.2.1 聚合物溶解過程的熱力學(xué)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(yù)測(cè)
2.4 實(shí)驗(yàn)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(jié)論
第三章 DMAc-PVDF/TPU-H_2O體系成膜分析
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
3.1.3 實(shí)驗(yàn)及表征方法
3.2 聚合物濃度對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
3.2.1 鑄膜液體系的熱力學(xué)性質(zhì)
3.2.2 動(dòng)力學(xué)影響分析/濃度對(duì)粘度變化影響分析
3.2.3 聚合物濃度對(duì)膜結(jié)構(gòu)的影響
3.2.4 聚合物濃度對(duì)膜機(jī)械性能的影響
3.2.5 聚合物濃度對(duì)膜分離性能的影響
3.3 共混比對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
3.3.1 熱力學(xué)影響分析
3.3.2 動(dòng)力學(xué)影響分析
3.3.3 共混比對(duì)膜結(jié)構(gòu)的影響
3.3.4 TPU對(duì)共混膜機(jī)械性能的影響
3.3.5 共混比對(duì)膜滲透分離性能的影響
3.4 小結(jié)
第四章 添加劑對(duì)PVDF/TPU共混中空纖維膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
4.1 實(shí)驗(yàn)部分
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及試劑
4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.1.3 實(shí)驗(yàn)及測(cè)試方法
4.2 PVP對(duì)PVDF/TPU共混膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
4.2.1 PVP(NSA)/PVDF/TPU/DMAc體系的熱力學(xué)分析
4.2.2 動(dòng)力學(xué)影響因素
4.2.3 FTIR-ATR分析PVP對(duì)PVDF/TPU膜的影響
4.2.4 PVP/PVDF/TPU共混膜熱分析
4.2.5 PVP對(duì)膜結(jié)構(gòu)性能的影響分析
4.3 添加劑PEG對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
4.4 PVP/PEG及Tween80對(duì)膜性能的影響
4.5 添加劑對(duì)膜性能影響的比較與分析
4.6 無機(jī)改性對(duì)中空纖維膜的影響
4.7 小結(jié)
第五章 紡絲工藝對(duì)PVDF/TPU共混中空纖維膜結(jié)構(gòu)和性能的影響
5.1 實(shí)驗(yàn)部分
5.2 凝膠浴對(duì)PVDF/TPU中空纖維膜的影響
5.2.1 凝膠浴組成對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.2.2 凝膠浴溫度對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.3 芯液對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.3.1 芯液組成對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.3.2 芯液流量對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.4 干紡程長(zhǎng)度對(duì)膜性能的影響
5.5 小結(jié)
第六章 PVDF/TPU共混中空纖維膜的后處理及化學(xué)穩(wěn)定性和膜污染的研究
6.1 實(shí)驗(yàn)部分
6.1.1 超濾膜化學(xué)穩(wěn)定性的測(cè)定
6.1.2 其他測(cè)試指標(biāo)
6.2 次氯酸鈉溶液對(duì)膜結(jié)構(gòu)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(jié)
第七章 水解酸化-SMBR工藝處理印染廢水的研究
7.1 實(shí)驗(yàn)流程和方法
7.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置及流程
7.1.2 實(shí)驗(yàn)用水
7.1.3 主要測(cè)定的項(xiàng)目及分析方法
7.1.4 脫色度的測(cè)定
7.1.5 實(shí)驗(yàn)儀器
7.1.6 實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定運(yùn)行期的工藝系數(shù)
7.2 MBR前期實(shí)驗(yàn)及啟動(dòng)
7.2.1 MBR前期比較實(shí)驗(yàn)
7.2.2 MBR的啟動(dòng)
7.3 MBR系統(tǒng)處理效果分析
7.3.1 系統(tǒng)對(duì)COD的去除分析
7.3.2 系統(tǒng)對(duì)色度去除效果的分析
7.4 MBR內(nèi)有機(jī)污染物的降解動(dòng)力學(xué)分析
7.4.1 污泥產(chǎn)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(yīng)動(dòng)力學(xué)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(shí)間θ_(c min)的計(jì)算和討論
7.5 膜污染及控制
7.5.1 膜污染的產(chǎn)生及表征
7.5.2 膜污染控制
7.6 小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
8.1 結(jié)論
8.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間發(fā)表論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚硅酸硫酸鋁制備及印染廢水處理應(yīng)用[J]. 葉敏,賈建洪,盛衛(wèi)堅(jiān). 化工生產(chǎn)與技術(shù). 2007(02)
[2]聚硅酸鋁鐵處理印染廢水的研究[J]. 鄭曉虹,王燕,吳擋蘭,陳震,林玉滿. 福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(04)
[3]氧化鋁載體下二氧化氯催化氧化處理印染廢水[J]. 王承濤,賀啟環(huán),賀鵬,馬廷珍. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2006(12)
[4]膜生物反應(yīng)器在廢水處理中的研究及應(yīng)用[J]. 程鐘. 環(huán)境研究與監(jiān)測(cè). 2006(03)
[5]膜生物反應(yīng)器在廢水處理中的研究及應(yīng)用[J]. 程鐘. 環(huán)境研究與監(jiān)測(cè). 2006 (03)
[6]具有耐污染性的SiO2/聚砜共混膜的研究[J]. 曲云,張?jiān)G? 工業(yè)水處理. 2006(07)
[7]一體式MBR處理洗浴污水的長(zhǎng)期運(yùn)行效果[J]. 陳福泰,范正虹,汪誠(chéng)文,黃霞,文湘華,梁輝,文劍平. 中國(guó)給水排水. 2006(13)
[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)
[9]陽(yáng)離子季銨型表面活性劑對(duì)PVDF/PHEMA共混微濾膜的成膜性能研究[J]. 江冠金,陳翠仙,李繼定. 膜科學(xué)與技術(shù). 2006(03)
[10]活性炭處理色度廢水的研究[J]. 張素玲,郭中偉,史凱瑩. 河北化工. 2006(04)
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(xué) 2004
本文編號(hào):3713063
【文章頁(yè)數(shù)】:162 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
縮略語(yǔ)與符號(hào)含義
第一章 緒論
1.1 相轉(zhuǎn)化法成膜機(jī)理概述
1.1.1 熱力學(xué)描述
1.1.2 動(dòng)力學(xué)
1.2 膜分離技術(shù)及其應(yīng)用
1.2.1 膜分離技術(shù)概述
1.2.2 膜分離技術(shù)在印染廢水中的應(yīng)用
1.2.3 高分子分離膜材料
1.3 膜生物反應(yīng)器在污水處理中的應(yīng)用
1.3.1 膜生物反應(yīng)器
1.3.2 膜生物反應(yīng)器技術(shù)的研究進(jìn)展
1.4 選題的目的和內(nèi)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(nèi)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(xué)分析的溶劑的選擇
2.2.1 聚合物溶解過程的熱力學(xué)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(yù)測(cè)
2.4 實(shí)驗(yàn)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(jié)論
第三章 DMAc-PVDF/TPU-H_2O體系成膜分析
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
3.1.3 實(shí)驗(yàn)及表征方法
3.2 聚合物濃度對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
3.2.1 鑄膜液體系的熱力學(xué)性質(zhì)
3.2.2 動(dòng)力學(xué)影響分析/濃度對(duì)粘度變化影響分析
3.2.3 聚合物濃度對(duì)膜結(jié)構(gòu)的影響
3.2.4 聚合物濃度對(duì)膜機(jī)械性能的影響
3.2.5 聚合物濃度對(duì)膜分離性能的影響
3.3 共混比對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
3.3.1 熱力學(xué)影響分析
3.3.2 動(dòng)力學(xué)影響分析
3.3.3 共混比對(duì)膜結(jié)構(gòu)的影響
3.3.4 TPU對(duì)共混膜機(jī)械性能的影響
3.3.5 共混比對(duì)膜滲透分離性能的影響
3.4 小結(jié)
第四章 添加劑對(duì)PVDF/TPU共混中空纖維膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
4.1 實(shí)驗(yàn)部分
4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及試劑
4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.1.3 實(shí)驗(yàn)及測(cè)試方法
4.2 PVP對(duì)PVDF/TPU共混膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
4.2.1 PVP(NSA)/PVDF/TPU/DMAc體系的熱力學(xué)分析
4.2.2 動(dòng)力學(xué)影響因素
4.2.3 FTIR-ATR分析PVP對(duì)PVDF/TPU膜的影響
4.2.4 PVP/PVDF/TPU共混膜熱分析
4.2.5 PVP對(duì)膜結(jié)構(gòu)性能的影響分析
4.3 添加劑PEG對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
4.4 PVP/PEG及Tween80對(duì)膜性能的影響
4.5 添加劑對(duì)膜性能影響的比較與分析
4.6 無機(jī)改性對(duì)中空纖維膜的影響
4.7 小結(jié)
第五章 紡絲工藝對(duì)PVDF/TPU共混中空纖維膜結(jié)構(gòu)和性能的影響
5.1 實(shí)驗(yàn)部分
5.2 凝膠浴對(duì)PVDF/TPU中空纖維膜的影響
5.2.1 凝膠浴組成對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.2.2 凝膠浴溫度對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.3 芯液對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.3.1 芯液組成對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.3.2 芯液流量對(duì)膜結(jié)構(gòu)與性能的影響
5.4 干紡程長(zhǎng)度對(duì)膜性能的影響
5.5 小結(jié)
第六章 PVDF/TPU共混中空纖維膜的后處理及化學(xué)穩(wěn)定性和膜污染的研究
6.1 實(shí)驗(yàn)部分
6.1.1 超濾膜化學(xué)穩(wěn)定性的測(cè)定
6.1.2 其他測(cè)試指標(biāo)
6.2 次氯酸鈉溶液對(duì)膜結(jié)構(gòu)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(jié)
第七章 水解酸化-SMBR工藝處理印染廢水的研究
7.1 實(shí)驗(yàn)流程和方法
7.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置及流程
7.1.2 實(shí)驗(yàn)用水
7.1.3 主要測(cè)定的項(xiàng)目及分析方法
7.1.4 脫色度的測(cè)定
7.1.5 實(shí)驗(yàn)儀器
7.1.6 實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定運(yùn)行期的工藝系數(shù)
7.2 MBR前期實(shí)驗(yàn)及啟動(dòng)
7.2.1 MBR前期比較實(shí)驗(yàn)
7.2.2 MBR的啟動(dòng)
7.3 MBR系統(tǒng)處理效果分析
7.3.1 系統(tǒng)對(duì)COD的去除分析
7.3.2 系統(tǒng)對(duì)色度去除效果的分析
7.4 MBR內(nèi)有機(jī)污染物的降解動(dòng)力學(xué)分析
7.4.1 污泥產(chǎn)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(yīng)動(dòng)力學(xué)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(shí)間θ_(c min)的計(jì)算和討論
7.5 膜污染及控制
7.5.1 膜污染的產(chǎn)生及表征
7.5.2 膜污染控制
7.6 小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
8.1 結(jié)論
8.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間發(fā)表論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚硅酸硫酸鋁制備及印染廢水處理應(yīng)用[J]. 葉敏,賈建洪,盛衛(wèi)堅(jiān). 化工生產(chǎn)與技術(shù). 2007(02)
[2]聚硅酸鋁鐵處理印染廢水的研究[J]. 鄭曉虹,王燕,吳擋蘭,陳震,林玉滿. 福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(04)
[3]氧化鋁載體下二氧化氯催化氧化處理印染廢水[J]. 王承濤,賀啟環(huán),賀鵬,馬廷珍. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2006(12)
[4]膜生物反應(yīng)器在廢水處理中的研究及應(yīng)用[J]. 程鐘. 環(huán)境研究與監(jiān)測(cè). 2006(03)
[5]膜生物反應(yīng)器在廢水處理中的研究及應(yīng)用[J]. 程鐘. 環(huán)境研究與監(jiān)測(cè). 2006 (03)
[6]具有耐污染性的SiO2/聚砜共混膜的研究[J]. 曲云,張?jiān)G? 工業(yè)水處理. 2006(07)
[7]一體式MBR處理洗浴污水的長(zhǎng)期運(yùn)行效果[J]. 陳福泰,范正虹,汪誠(chéng)文,黃霞,文湘華,梁輝,文劍平. 中國(guó)給水排水. 2006(13)
[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)
[9]陽(yáng)離子季銨型表面活性劑對(duì)PVDF/PHEMA共混微濾膜的成膜性能研究[J]. 江冠金,陳翠仙,李繼定. 膜科學(xué)與技術(shù). 2006(03)
[10]活性炭處理色度廢水的研究[J]. 張素玲,郭中偉,史凱瑩. 河北化工. 2006(04)
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(xué) 2004
本文編號(hào):3713063
本文鏈接:http://sikaile.net/shengtaihuanjingbaohulunwen/3713063.html
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