膜法水處理工藝由于占地面積小、處理效率高在水處理領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。聚四氟乙烯(PTFE)中空纖維膜具有良好的化學穩(wěn)定性和力學強度,在高難廢水的處理領(lǐng)域有重要應(yīng)用。聚四氟乙烯中空纖維膜使用包纏與熱處理制備而成,它由耐高溫支撐層和聚四氟乙烯過濾層組成。聚四氟乙烯中空纖維膜使用熱法處理表面,使纖維熱粘合形成較大節(jié)點并擁有一定剛性,從而獲得一定的過濾效果。熱法處理聚四氟乙烯中空纖維膜,存在支撐層材料耐溫要求高、表面溫度分布差異大等問題。因此,需要深入了解聚四氟乙烯中空纖維膜熱焊接成型過程,提出新的熱焊接成型方式。在工程應(yīng)用中,聚四氟乙烯中空纖維膜產(chǎn)水通量低,其膜面積有效利用率低,存在部分膜絲長期沒有水通量導致的反向浸潤問題。所以,需要建立一個適合聚四氟乙烯中空纖維膜過濾運行過程的流體模型,提高膜絲利用率。聚四氟乙烯中空纖維膜用于常見的膜生物反應(yīng)器(MBR)時,存在占地面積大和運行成本高的問題。因此制備了聚四氟乙烯膜曝氣生物反應(yīng)器(PTFE-MABR),取代好氧池功能,提高處理效率。具體研究內(nèi)容如下:(1)聚四氟乙烯中空纖維膜熱焊接成型的仿真與優(yōu)化設(shè)計聚四氟乙烯中空纖維膜熱焊接成型過程仿真模型,...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1.引言
    1.2.過濾膜分類
    1.3.PTFE中空纖維膜的特點
        1.3.1.成膜機理
        1.3.2.膜結(jié)構(gòu)
    1.4.計算機輔助工程(Computer Aided Engineering,簡稱CAE)概括
        1.4.1.CAE一般分析工作流程
        1.4.2.當前CAE發(fā)展遇到的問題
        1.4.3.計算流體動力學(Computational Fluid Dynamics,簡稱CFD)
        1.4.4.Siementer3d概括
    1.5.膜曝氣生物反應(yīng)器介紹
        1.5.1.MABR原理
        1.5.2.MABR優(yōu)勢
        1.5.3.MABR膜組件
        1.5.4.MABR生物膜
    1.6.研究的背景及研究內(nèi)容
        1.6.1.研究背景
        1.6.2.研究意義
        1.6.3.研究內(nèi)容
第2章 PTFE中空纖維膜熱焊接成型過程中的分析與應(yīng)用
    2.1.烘道熱流分析
        2.1.1.模型建立與簡化
        2.1.2.模型用到的假設(shè)和誤差來源
        2.1.3.理論數(shù)據(jù)的驗證
        2.1.4.中空纖維膜的熱流場
    2.2.烘道內(nèi)膜絲成型分析
        2.2.1.模型建立與簡化
        2.2.2.模型用到的假設(shè)和誤差來源
        2.2.3.結(jié)果與驗證
    2.3.模擬兩種加熱工藝
        2.3.1.PTFE生產(chǎn)工藝的改進方向
        2.3.2.電熱管與感應(yīng)加熱仿真模擬
        2.3.3.模型用到的假設(shè)和誤差來源
        2.3.4.電熱管模型的仿真結(jié)果與驗證
        2.3.5.感應(yīng)加熱模型的仿真結(jié)果
        2.3.6.感應(yīng)加熱鍍膜仿真驗證
        2.3.7.鋁箔感應(yīng)加熱方式驗證
    2.4.本章小結(jié)
第3章 PTFE中空纖維膜組件優(yōu)化
    3.1.模型的建立與簡化
        3.1.1.邊界條件
        3.1.2.網(wǎng)格劃分
        3.1.3.解算方案
        3.1.4.湍流模型比較分析
    3.2.膜殼優(yōu)化
    3.3.工程驗證
    3.4.膜片長度敏感度分析
    3.5.本章小結(jié)
第4章 PTFE-MABR膜的制備和工程應(yīng)用
    4.1.MABR工程背景
        4.1.1.MABR工作原理
        4.1.2.MABR工程使用的結(jié)構(gòu)
    4.2.MABR的制備和表征
        4.2.1.實驗原料和儀器
        4.2.2.MABR制備
        4.2.3.制備參數(shù)選擇
        4.2.4.MABR表征
        4.2.5.PTFE-MABR的特點
    4.3.PTFE-MABR膜組件
    4.4.PTFE-MABR小試應(yīng)用情況
        4.4.1.工程設(shè)計條件
        4.4.2.污泥掛載能力
        4.4.3.PTFE-MABR的去除實驗
    4.5.本章小結(jié)
第5章 結(jié)論和展望
    5.1.結(jié)論
    5.2.展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果



本文編號：3760924