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《低壓中空纖維反滲透復(fù)合膜及其組件的研制》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、天津工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文低壓中空纖維反滲透復(fù)合膜及其組件的研制姓名:張艷萍申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):材料加工工程指導(dǎo)教師:張宇峰20090201摘要低壓反滲透是近幾年迅速發(fā)展起來的一項(xiàng)膜技術(shù),在較低的運(yùn)行壓力下具有良好的分離性能。目前用于脫鹽的低壓反滲透復(fù)合膜主要是以平板膜為基膜的卷式膜組件,對中空纖維膜研究很少。本文以中空纖維超濾膜為基膜,通過問苯二胺水溶液和均苯三甲酰氯的正己烷溶液的界面縮聚反應(yīng),制備外壓式聚酰胺中空纖維反滲透復(fù)合膜,對復(fù)合膜的制備工藝、結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行研究,探索制備高性能的中空纖維反滲透復(fù)合膜及膜組件。首先,選用三
2、種規(guī)格的聚砜中空纖維超濾膜為基膜,研究基膜對復(fù)合膜超薄功能層形成及性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,截留分子量為20000的聚砜中空纖維超濾膜具有良好的孔結(jié)構(gòu)和孔密度,并且能承受較高的壓力,適于做中空纖維反滲透復(fù)合膜的基膜。其次,詳細(xì)研究水相與有機(jī)相配方、界面聚合時(shí)間、反應(yīng)場溫度、反應(yīng)場濕度、界面改性等條件對復(fù)合膜性能的影響。在適當(dāng)條件下制備的聚酰胺中空纖維反滲透復(fù)合膜,在0.7MPa的測試壓力下,對O.59·L.1的NaCt溶液的脫鹽率大于95%,通量大于21L.m-2.h~。然后,用掃描電鏡對復(fù)合膜的表面及斷面形貌進(jìn)行表征,結(jié)果表明經(jīng)過
3、界面縮聚,在超濾基膜的外表面形成了致密的聚酰胺分離功能層。復(fù)合膜在不同操作條件以及進(jìn)液性質(zhì)下的分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:中空纖維反滲透復(fù)合膜具有良好的耐壓密性和穩(wěn)定性,在0.7MPa下具有良好的分離性能。此復(fù)合膜對NaCI、KCI、CaCi2、MgCIz、MgS04、Na2S04等無機(jī)鹽水溶液的脫鹽率不低于93.5%,通量大于21L.m-2.h一;對山東濰坊、天津市大港和小站三地的苦成水具有優(yōu)異的淡化性能;對天津市自來水中的鹽分也有良好的去除率。最后,探索制備具有一定實(shí)用價(jià)值的m40mm中空纖維反滲透復(fù)合膜組件。研制了適用于低壓操作的q)4
4、0mm外壓中空纖維反滲透組件;制作了m40mm中空纖維反滲透復(fù)合膜組件,但是其性能需要進(jìn)一步提高。關(guān)鍵詞:中空纖維,低壓反滲透,復(fù)合膜,界面縮聚,聚酰胺,分離性能,膜組件AbstractLowpressurecompositereverseosmosis(RO)developedrapidlyinrecentyears[ISanewmembranetechnology.ItssaltrejectionishigherthannanofiltrationandoperationpressurerequiringlowerthanRO.
5、Ithasgoodseparationperformanceunderlowoperationpressure.However,mostsupportedmembranesofthelowpressureROfordesalinationareflatsheetsandfewhollowfibers.Inthispaper,thesupportedmembranewashollowfiberultrafiltrationmembraneandtheoutside—inpolyamidecompositeROmembraneswere
6、preparedbytheinterfacialpolycondensationofm.phenylenediamineaqueousandtrimesoylchloridehexanesolution.Thepreparation,structureandperformanceofthecompositemembranewereinvestigatedinordertofabricatehi曲-performancehollowfibercompositeROmembranesandmodules.Firstofall,three
7、specificationsofpolysulfonehollow—fiberultrafiltrationmembraneswerechosentostudytheeffectofsupportingmembraneontheformationandperformanceofthinfilmcompositeROmembrane.Theresultsshowedthepolysulfonemembranewith20,000cut—offmolcollarweighthasagoodporestructureanddensitya
8、ndcanwithstandhighpressure.Soitfitsforthebasementmcmbrane.Secondly,theinfluencesofwaterphasecontent,organicphaseconte