微量苯胺類化合物在納濾膜過程中的分離機理研究.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，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)境微污染有機物在納濾膜的分離過程尚未形成明確機理。國內(nèi)外關(guān)于苯胺類化合物水溶性微量有機物在納濾膜過濾過程中的分離機理很少有相關(guān)的研究報道。因此，本文著重于微量苯胺類化合物的納濾分離機理的研究，為優(yōu)化納濾膜的微污染有機物的分離工藝提供數(shù)據(jù)支持。
　　 膜對有機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理。實驗采用錯流過濾方式，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;通過流動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電位、Zeta電位變化趨勢，傅里葉紅外光譜(FTIR)、接觸角儀、掃描電鏡(SEM)測定納濾膜污染前后膜表面官能團、接觸角及形貌特征來分析苯胺類有機物對納濾膜的污染特征;通過過濾實驗數(shù)據(jù)進行非平衡熱力學(xué)基礎(chǔ)過濾模型擬合和Spiegler-Kedem(S-K)及空間

3、位阻聯(lián)合模型驗證，分析微污染有機物的納濾膜分離機理。
　　 本文得到以下主要結(jié)果:
　　 (1)三種納濾膜對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sPss相關(guān)性分析得出，膜參數(shù)與溶質(zhì)吸附量無關(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)在錯流過濾實驗中膜表面吸附效果微弱，實際工藝中可以忽略不計。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電荷。流動電位絕對值大小和操作壓力均成正比，Zeta.電位則成反比。電