低截留分子量超滤膜对有机微污染物的截留效能与机制的研究

《低截留分子量超滤膜对有机微污染物的截留效能与机制的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送

2、交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日万方数据万方数据低截留分子量超滤膜对有机微污染物的截留效能与机制研究摘要水中的有机微污染物种类繁多，来源广泛，对人类健康有很大威胁。目前

3、常用的去除方法有化学氧化法、活性炭吸附法、生物法和膜分离技术等。吸附法、高级氧化法、生物降解法等尽管有一定的去除效果，但应用条件较为苛刻，难以控制。膜分离技术因其分离效果好，无副产物生成、运行控制方便而受到青睐。本文通过研究有机微污染物在低截留分子量超滤膜上的传质规律，考察膜的截留性能，探讨其截留机理，为研究预测和提高低分子量超滤膜截留有机微污染物提供理论依据。采用五氯酚及其钠盐为模型污染物，考察在不同压力、不同浓度、不同pH、有电解质存在下两者在1kDa超滤膜上的截留规律。实验结果表明，相同条件下五氯酚钠比五氯酚更容易透过膜孔，因而截留率略低于五氯酚。五氯酚及其钠

4、盐的截留率在一定压力范围内随着压力而改变，压力从0.1MPa上升到0.35MPa，膜表面的浓差极化作用随压力升高而浓度增加，使得截留率由30%左右上升到70%左右。溶质浓度也会影响两者的截留率，随着浓度的升高，截留率逐渐下降。压力在0.2MPa时，浓度从5mg/L上升到50mg/L，截留率由70%左右下降到40%左右。有电解质存在下，电解质浓度升高，五氯酚截留率有明显下降。MgCl2的浓度逐渐增加到0.5mol/L，截留率从70%左右下降到10%左右。溶液中NaCl、KCl存在时，也产生类似的影响，影响能力为：MgCl2>NaCl>KCl。在不同pH下，五氯酚的截留

5、率也呈现规律性变化。溶液由pH=3逐渐过渡到pH=10的过程中，截留率先逐渐下降，在pH=8时达到最低后逐渐上升。基于有机物在膜上传质的流体动力学模型以及浓差极化模型，建立了一个新模型对该传质规律进行了模拟，计算出五氯酚在不同溶液环境中的有效截留半径，得到不同环境条件的变化对五氯酚截留率的影响效果。分析认为五氯酚在膜上传质的有效截留半径受水合分子的半径影响，不同浓度、不同电解质溶液条件下，五氯酚形成水合分子的能力不同，其水合分子半径是不同的，因此影响了该物质在膜上的截留率。浓度增加时，水合分子的水合层稳定性受其影响，水合半径减小，导致截留率降低；电解质离子存在下，水

6、合分子会发生部分“失水”现象，导致水合半径减小；pH逐渐升高时，带有正电荷的膜表面的电负性随着pH的升高而逐渐升高，而溶液中的五氯酚由分子逐渐变为离子状态，两者之间由静电吸引到静电排斥，截留率也因此由开始逐渐下降到近于零后又开始逐渐上升。关键词：超滤膜；五氯酚；截留率；水合分子万方数据哈尔滨工程大学硕士学位论文万方数据低截留分子量超滤膜对有机微污染物的截留效能与机制研究ABSTRACTTherearevarioustypesofmicro-organicpollutantsfromdifferentsourcesinthewater,whichhasbeenagre

7、atthreattohumanhealth.Currentlycommonremovalmethodsincludechemicaloxidation,activecarbonadsorption,biologicalmethodandmembraneseparationtechnology,etc.Althoughacertaineffectcancomeoutbychemicaloxidation,activecarbonadsorption,theoperationconditionsaredifficulttocontrol.Membranesepara