微量苯胺類化合物在納濾膜過(guò)程中的分離機(jī)理研究.pdf

1、納濾膜分離技術(shù)應(yīng)用于中水回用成為研究的熱點(diǎn)，尤其是在環(huán)境微污染水的處理工藝中。但是目前關(guān)于環(huán)境微污染有機(jī)物在納濾膜的分離過(guò)程尚未形成明確機(jī)理。國(guó)內(nèi)外關(guān)于苯胺類化合物水溶性微量有機(jī)物在納濾膜過(guò)濾過(guò)程中的分離機(jī)理很少有相關(guān)的研究報(bào)道。因此，本文著重于微量苯胺類化合物的納濾分離機(jī)理的研究，為優(yōu)化納濾膜的微污染有機(jī)物的分離工藝提供數(shù)據(jù)支持。
　　 膜對(duì)有機(jī)污染物的吸附性與不可逆污染具有正相關(guān)性，因此，本文通過(guò)靜態(tài)吸附裝置，分析了苯胺類化

2、合物在納濾膜中的單面等溫吸附機(jī)理。實(shí)驗(yàn)采用錯(cuò)流過(guò)濾方式，確定了納濾膜的最優(yōu)操作條件、基本性能參數(shù)及主要影響因素;通過(guò)流動(dòng)電位微型裝置研究納濾膜被苯胺類化合物污染前后膜表面的流動(dòng)電位、Zeta電位變化趨勢(shì)，傅里葉紅外光譜(FTIR)、接觸角儀、掃描電鏡(SEM)測(cè)定納濾膜污染前后膜表面官能團(tuán)、接觸角及形貌特征來(lái)分析苯胺類有機(jī)物對(duì)納濾膜的污染特征;通過(guò)過(guò)濾實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行非平衡熱力學(xué)基礎(chǔ)過(guò)濾模型擬合和Spiegler-Kedem(S-K)及空間

3、位阻聯(lián)合模型驗(yàn)證，分析微污染有機(jī)物的納濾膜分離機(jī)理。
　　 本文得到以下主要結(jié)果:
　　 (1)三種納濾膜對(duì)苯胺類化合物中的吸附符合Freundlich等溫吸附模型，以多層吸附為主。經(jīng)過(guò)sPss相關(guān)性分析得出，膜參數(shù)與溶質(zhì)吸附量無(wú)關(guān);溶液辛醇系數(shù)與溶質(zhì)吸附量顯著相關(guān)，并且溶質(zhì)親水性作用大于膜表面親水性。
　　 (2)溶液膜通量隨著操作壓力、流速均增大而增大;溶液截留率則隨著操作壓力的增大先上升后下降，隨著流速增大

4、而減小;膜的篩分效應(yīng)明顯;溶質(zhì)的辛醇系數(shù)、解離常數(shù)是影響膜通量和截留率的主要因素。
　　 (3)在錯(cuò)流過(guò)濾實(shí)驗(yàn)中膜表面吸附效果微弱，實(shí)際工藝中可以忽略不計(jì)。溶液膜通量主要受溶質(zhì)的親水性作用和截留分子量的篩分效應(yīng)共同作用;截留率主要受膜表面親水性作用和截留分子量的篩分效應(yīng)共同作用。溶質(zhì)解離常數(shù)越大，膜表面的荷電性能越大。
　　 (4)三種納濾膜表面均為負(fù)電荷。流動(dòng)電位絕對(duì)值大小和操作壓力均成正比，Zeta.電位則成反比。電