增强pvdf中空纤维膜及膜法ro给水预处理的研究

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1、⑧中国近代第一所大学FOUNDEDlN1895天串大薯TlANJlNUNlVERSITY硕士学位论文-●学科专业：作者姓名：指导教师：天津大学研究生院2004年12月摘要本文采用浸没沉淀法成功制备了聚偏氟乙烯(PVDF)qb空纤维微滤膜及涤纶长丝增强的PVDF中空纤维微滤膜，对全膜法反渗透给水预处理进行了长周期运行实验研究。采用旋转粘度计测定了不同PVDF浓度的铸膜液在不同温度下的粘度，确定了制备中空纤维膜的PVDF浓度范围和适宜纺丝温度。研究了PVDF初始浓度、高分子添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)浓度和铸膜液温度等对膜形态结构、孔隙率、平均孔

2、径、水通量以及拉伸强度和爆破强度的影响。采用扫描电子显微镜对PVDF中空纤维膜及增强中空纤维膜的表面及断面结构进行了观察。研究发现，随铸膜液中PVDF浓度增加，膜孑L隙率降低，平均孔径减小，水通量降低，拉伸和爆破强度提高，外表皮下过渡层由小孔结构逐渐转变为海绵状结构。随纺丝温度提高，膜平均孔径和水通量增大。随PVP浓度增加，指状孔尺寸逐渐减小，孔密度逐渐增大，水通量提高。在对PVDF中空纤维微孔膜研究的基础上，本文在国内首次采用涤纶长丝增强的方式制备了高强度PVDF中空纤维微孔膜并对增强后的膜性能及形态结构进行了研究。研究发现，涤纶长丝与PVD

3、F结合良好，增强后的中空纤维膜拉伸强度大大提高，其拉伸强度可以提高6．8倍，达到了10MPa以上。增强纤维的加入对膜的其它性能影响不大。本文还对影响超滤运行稳定性的因素和超滤处理效果进行了研究，发现混凝工艺和化学加强反洗周期对超滤系统的长期稳定运行具有重要影响。超滤能够有效降低给水浊度和SDI，并对给水中的铁和COD有一定去除效果。混凝剂聚台硫酸铁和杀菌剂次氯酸钠的使用对超滤产水的SDI有一定影响。关键词：聚偏氟乙烯拉伸强度中空纤维增强膜微滤超滤AbstractPVDFhollowfibermembraneandreinfureedPVDFho

4、llowfibermembraneweresuccessfullypreparedinthispaper．AlsopretreatrnentofROfeedingwaterviaultrafiltrationwasstudied．ThemembraneformingsolutionviscositiesofdifferentPVDFinitialconcentrationsatdifferenttemperaturesweredeterminedbyrotatingviscositymeter．AppropriatePVDFconcentrat

5、ionandtemperaturerangeforformingPVDFhollowfibermembraneweredetermined．Theeffectsofinitialconcentrationsol、PVDFandPVPandthemembraneformingsolutiontemperatureonmembranemorphology．porosity,meanporesize，waterflux，tensileandburstingstrengthswerestudied．’Fhesurfacemadintersections

6、tructuresofPVDFhollowfibermembranesandreinforeedoneswereobservedviaSEM．AlongwiththeincreasingofPVDFinitialconcentration,theporosity,meanporesizeandwaterfluxofthemembranedecreasedwhilethetensileandburstingstrengthsofthemembraneswereimproved．Meanwhilethestructurebeneaththeoute

7、rskinofthemembranechangedfromporeliketospongelikegradually．Increasingofthemembraneformingsolutiontemperatureledtotheincreasingofmeanporesizeandwaterfluxofthemembrane．AlongwiththeincreasingofPVPinitialconcentration，theSizeofthefingerlikeporesdecreasedwhiletheporedensityandwat

8、erfluxofthemembraneincreased．BasedOilthestudyofPVDFhollowfibermembrane，PETt