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纳滤膜性能及其在染料分离中的应用

作　者: 田国军
导　师: 张宇峰
学　校: 天津工业大学
专　业: 材料学
关键词: 纳滤 复合膜 中空纤维 染料
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 326次
引　用: 2次
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内容摘要


本文以中控纤维超滤膜为基膜，哌嗪为水相单体，均苯三甲酰氯为有机相单体，三乙胺为酸接受剂，通过界面聚合反应在基膜表面形成超薄功能层，制备了低压高性能聚哌嗪酰胺／聚砜纳滤中空纤维复合膜。通过研究其不同的分离性能，为纳滤中空纤维复合膜的应用奠定基础。设计探索了采用超滤／纳滤联合工艺处理染料中间体，苯基杰酸、苯甲酰基杰酸、乙酰基杰酸、对甲氧基杰酸的母液或废液，可实现零排放，形成了一条绿色生产工艺路线。本文主要进行了四个方面的研究：一．对两种不同切割分子量的中空纤维基膜进行了复合研究，发现用切割分子量为20000的基膜制备的复合膜性能要远远好于用切割分子量为6000的基膜制备的复合膜。二．对自制纳滤中空纤维复合膜的截留性能进行了分析，结果表明，纳滤中空纤维复合膜对不同价态的盐有不同的截留率，对KCl和NaCl的截留率只有10％～20％，而对MgCl2和CaCl2的截留率相对较高一些，50％～70％，对Na2SO4和MgSO4的截留率高达98％。溶液中非极性添加剂的加入不会对纳滤膜的分离性能产生影响。三．利用超滤／纳滤联合工艺来处理染料中间体的母液，经过处理后母液中NaCl含量降低，所得的染料有效成分含量由原来的75％上升到83％，提高了染料的质量。四．利用超滤／纳滤联合工艺来处理生产染料中间体所产生的废液，经过处理后的溶液的COD值在200左右，基本达到国家排放标准，降低了废液对环境的污染；纳滤膜产生的浓缩液可以再次投入到生产中去，实现零排放绿色生产工艺路线。

全文目录


摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章 前言  10-21
  1.1 膜及膜分离技术的发展概况  10-11
  1.2 膜分离及膜过程分类  11-12
    1.2.1 膜分离概念  11
    1.2.2 分离膜组件的分类  11-12
  1.3 纳滤膜  12-18
    1.3.1 纳滤膜的发展、研究现状及特点  12-14
    1.3.2 纳滤膜的分离原理  14-16
    1.3.3 纳滤膜的制备  16-17
      1.3.3.1 基膜的制备  16
      1.3.3.2 超薄表层的制备及复合  16-17
    1.3.4 纳滤膜在染料中的应用  17-18
      1.3.4.1 纳滤膜在染料废水处理中的应用  17-18
      1.3.4.2 纳滤膜在染料精制浓缩中的应用研究  18
  1.4 课题的意义及主要研究内容  18-21
    1.4.1 课题的意义  18-19
    1.4.2 课题主要研究内容  19-21
第二章 纳滤中空纤维复合膜的研制  21-31
  2.1 实验部分  21-23
    2.1.1 主要实验药品  21
    2.1.2 聚哌嗪酰胺/聚砜复合膜的制备  21-22
    2.1.3 复合纳滤膜性能的测试  22-23
  2.2 结果与讨论  23-30
    2.2.1 中空纤维基膜的选择  23-24
    2.2.3 复合膜性能的研究  24-30
      2.2.3.1 不同的盐溶液对膜分离性能的影响  24-26
      2.2.3.2 不同操作压力对纳滤膜性能的影响  26-27
      2.2.3.3 盐溶液浓度对复合膜性能的影响  27-28
      2.2.3.4 溶液中添加剂对膜性能的影响  28-30
  2.3 小结  30-31
第三章 纳滤膜在染料分离浓缩中的应用  31-59
  3.1 实验部分  31-35
    3.1.1 实验试剂与仪器  31-32
    3.1.2 溶液电导率的测定  32
    3.1.3 COD_(Cr)的测定  32-33
    3.1.4 溶液的色谱分析  33-34
      3.1.4.1 色谱条件  33
      3.1.4.2 实验方法  33-34
    3.1.5 对纳滤透过液的二级处理  34
    3.1.6 工艺流程  34-35
      3.1.6.1 不对母液或废液进行脱除SO_4~(2-)的预处理  34-35
      3.1.6.2 对母液或废液进行脱除SO_4~(2-)的预处理  35
  3.2 结果与讨论  35-57
    3.2.1 NF-270膜对不同盐的分离性能  35-36
    3.2.2 对苯基杰酸酸化液的处理  36-46
      3.2.2.1 直接用超滤和纳滤处理酸化液  36-41
      3.2.2.2 将酸化液经预处理后再用超滤和纳滤处理  41-46
    3.2.3 对对甲氧基杰酸废液处理  46-48
      3.2.3.1 透过通量随循环流量的变化  46
      3.2.3.2 不同的浓缩倍数对膜性能的影响  46-48
    3.2.4 对苯甲酰基杰酸母液进行处理  48-49
      3.2.4.1 不同压力对纳滤膜性能的影响  48
      3.2.4.2 对苯甲酰基杰酸恒压脱盐  48-49
    3.2.5 乙酰基杰酸母液处理  49-50
    3.2.6 膜污染及恢复  50-52
      3.2.6.1 对膜污染情况的考察  50-51
      3.2.6.2 对纳滤膜的清洗  51-52
    3.2.7 溶液COD的深度去除  52-57
      3.2.7.1 直接利用纳滤膜处理  53-54
      3.2.7.2 利用离子交换树脂和活性炭处理纳滤透过液  54-57
  3.3 结论  57-59
第四章 结论  59-61
参考文献:  61-65
攻读硕士学位期间发表论文情况  65-66
攻读硕士学位期间承担或参与完成科研情况  66-67
致谢  67

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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