隨著人口的不斷增長以及工業(yè)化的迅速發(fā)展,水資源短缺已成為全球面臨的嚴重挑戰(zhàn)之一,控制廢水的排放以減輕其對環(huán)境的污染和危害成為急需解決的問題。近年來,膜分離作為一項高效、節(jié)能的新型分離技術,已在水處理領域有廣闊的應用前景。然而在處理有機廢水時,有相當一部分有機污染物具有高濃度、高化學需氧量（COD）等特性,對膜法水處理系統(tǒng)造成了極大的負荷,嚴重影響了處理系統(tǒng)的效率和使用壽命。針對有機廢水難處理的問題,本文采用孔隙豐富、性能穩(wěn)定、導電性能良好的微濾炭膜為分離膜,通過耦合電化學作用來強化膜分離處理有機廢水過程。在此基礎之上,通過在炭膜上擔載金屬氧化物催化劑來進一步提升其電化學活性,探究了膜分離和電催化協(xié)同作用對廢水中有機污染物的去除性能及膜抗污染性能的影響。主要研究成果如下:（1）探究了電化學作用強化對導電炭膜處理含油廢水的分離性能和膜抗污染性能的影響。結果表明,電化學作用強化下膜的滲透性得到顯著地提升,在最優(yōu)操作參數(shù)下（電壓為2.0 V、電極間距為4.25 cm、電解質濃度為5 g/L、流速為1.2 mL/min）,炭膜的初始通量幾乎為未加電時的2倍,處理8 h后的通量下降率僅為28.52... 

【文章頁數(shù)】：164 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
創(chuàng)新點摘要
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 有機廢水處理
        1.1.1 有機廢水的污染現(xiàn)狀
        1.1.2 有機廢水的污染特點
        1.1.3 有機廢水的處理方法
    1.2 膜分離技術
        1.2.1 膜分離技術的分類
        1.2.2 膜分離技術在有機廢水處理中的應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景
    1.3 電化學作用強化膜分離技術
        1.3.1 電化學作用強化膜分離技術的概述
        1.3.2 電化學作用強化膜分離技術的分類與研究進展
        1.3.3 電化學作用強化膜分離技術對有機廢水的處理機理
    1.4 電催化膜技術
        1.4.1 電催化膜的制備
        1.4.2 電催化膜處理性能的影響因素
        1.4.3 電催化膜技術在有機廢水處理中的研究進展
    1.5 選題依據(jù)、研究目的及內容
        1.5.1 選題依據(jù)、研究目的和意義
        1.5.2 研究內容和技術路線
2 電化學作用強化煤基炭膜處理有機廢水的性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料與試劑
        2.2.2 實驗儀器與設備
        2.2.3 導電炭膜的制備
        2.2.4 導電炭膜的表征
        2.2.5 含油廢水的配制
        2.2.6 電化學作用強化炭膜廢水處理系統(tǒng)的構建
        2.2.7 電化學作用強化炭膜廢水處理系統(tǒng)的性能評價
        2.2.8 膜清洗
    2.3 結果與討論
        2.3.1 炭膜的結構、形貌和特性
        2.3.2 電化學作用強化炭膜廢水處理系統(tǒng)的性能
        2.3.3 膜清洗和再利用
        2.3.4 電絮凝—電化學作用強化炭膜處理系統(tǒng)的廢水處理性能
    2.4 本章小結
3 CuO/炭電催化膜的動態(tài)電沉積法制備及處理有機廢水的性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料與試劑
        3.2.2 實驗儀器與設備
        3.2.3 CuO/炭電催化膜的制備
        3.2.4 CuO/炭電催化膜的表征
        3.2.5 有機廢水配制
        3.2.6 CuO/炭電催化膜廢水處理系統(tǒng)的構建
        3.2.7 CuO/炭電催化膜廢水處理系統(tǒng)的性能評價
    3.3 結果與討論
        3.3.1 CuO/炭電催化膜的表征
        3.3.2 CuO/炭電催化膜對小于膜孔徑污染物的去除性能
        3.3.3 CuO/炭電催化膜對大于膜孔徑污染物的去除性能
    3.4 本章小結
4 TiO_2/炭電催化膜的制備及處理強酸性有機廢水的性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料與試劑
        4.2.2 實驗儀器與設備
        4.2.3 TiO_2/炭電催化膜的制備
        4.2.4 TiO_2/炭電催化膜的表征
        4.2.5 TiO_2炭電催化膜廢水處理系統(tǒng)的構建
        4.2.6 TiO_2/炭電催化膜廢水處理系統(tǒng)的性能評價
        4.2.7 TiO_2/炭電催化膜的電催化機理研究
        4.2.8 膜再生
    4.3 結果與討論
        4.3.1 TiO_2/炭電催化膜表征
        4.3.2 TiO_2/炭電催化膜處理酸性廢水的去除性能及機理
        4.3.3 TiO_2/炭電催化膜在酸性環(huán)境中的穩(wěn)定性和適用性
    4.4 本章小結
5 多形貌ZnO/炭電催化膜的制備及處理有機廢水的性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗材料與試劑
        5.2.2 實驗儀器與設備
        5.2.3 ZnO/炭電催化膜的制備
        5.2.4 ZnO/炭電催化膜的表征
        5.2.5 ZnO/炭電催化膜廢水處理系統(tǒng)的構建
        5.2.6 ZnO/炭電催化膜廢水處理系統(tǒng)的性能評價
        5.2.7 ZnO/炭電催化膜的廢水處理機理探究
    5.3 結果與討論
        5.3.1 ZnO/炭電催化膜的制備和表征
        5.3.2 ZnO形貌對廢水處理性能的影響
        5.3.3 ZnO/炭電催化膜的污染物去除機理
        5.3.4 ZnO/炭電催化膜的穩(wěn)定性、適用性和重復使用性
    5.4 本章小結
6 結論和展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀博士學位期間的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]煤基管狀微濾炭膜的增強改性[J]. 宋學凱,王同華,張萬棟,姜華瑋,張煜,董軍營.  膜科學與技術. 2011(01)
[2]Pore structure prediction of coal-based microfiltration carbon membranes[J]. SONG ChengWen1,2, WANG TongHua2 ＆ QIU JieShan2 1 Environmental Information Institute, School of Environment Science and Engineering, Dalian Maritime University, Dalian 116026, China; 2 State Key Laboratory of Fine Chemicals, Carbon Research Laboratory, Department of Materials Science and Chemical Engineering, School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116012, China.  Chinese Science Bulletin. 2010(13)



本文編號：3655523