毕业论文范文——银纳米颗粒对正渗透膜有机污染的影响机制

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1、编号本科生毕业设计（论文）题目：银纳米颗粒对正渗透膜有机污染的影响机制环境与土木工程学院环境工程专业学号学生姓名指导教师年月摘要正渗透（FO）是一种新兴的膜分离技术，由于正渗透分离技术的不需要外加压力，能耗低等优点，故而正渗透技术正受到越来越多的研究者们关注。但是正渗透（FO）也不可避免地会存在膜污染的问题。银纳米颗粒(AgNPs)由于其独特的物理化学性质得到广泛应用，在抗菌杀毒方面是最有前景的金属纳米颗粒之一，本文重点分析了AgNPs对FO膜有机污染的影响机制。本实验构建正渗透膜(FO)过滤装置，并通过清

2、水实验了解FO过滤装置各部分的结构和对FO装置运行具有重要影响的参数，也研究特征有机物对FO膜污染的影响和银纳米颗粒(AgNPs)和特征有机物对膜污染的影响。在特征有机物对FO膜污染的影响研究中，发现相对来说，在选取TFC膜、FO朝向下的BSA&ALG混合溶液的通量较小，而电导率差较大，故而污染较重；而在选取CTA膜、PRO朝向下的BSA溶液的通量较大，电导率差较小，故而污染较轻。在银纳米颗粒(AgNPs)和特征有机物对膜污染的影响研究中发现随着AgNPs浓度的增加，单一的BSA溶液和ALG溶液以及BSA&

3、ALG混和溶液中的蛋白和多糖浓度均减小。而且AgNPs对有机污染物对膜的污染有着减缓作用。其中AgNPs对BSA溶液、ALG溶液和BSA&ALG混合溶液产生显著影响的浓度节点分别是在5mg/L、1mg/L、10mg/L，在这些点之后的溶液里BSA和ALG的浓度均平缓下降。当AgNPs含量较小时，比如1mg/L，由于膜的区别而产生的影响并不大。关键词：正渗透技术；膜污染；银纳米颗粒；特征有机物AbstractABSTRACTKeywords:目录目录第1章绪论11.1正渗透膜以及正渗透分离技术11.1.1正渗

4、透膜分离技术1第2章材料和方法72.1实验装置72.2正渗透膜7第3章结构与分析113.1银纳米颗粒对有机物的影响11第4章结论与展望234.1结论234.1.1特征有机物对FO膜污染的影响234.2不足之处及未来展望24参考文献25致谢272727本科生毕业设计（论文）题目第1章绪论膜生物反应器（MBR）是一种高效的污水处理工艺，其优点是占地面积小，出水水质好，处理效果好，污泥产率低，操作管理方便等；但是，这种工艺有一个很大的局限性-膜污染严重。针对此现象，越来越多的人开始研究新型技术。其中拥有水回收率高

5、、浓水排放少、膜污染低、无需外压等众多优点的正渗透膜-生物反应器（OMBR）开始被广大研究者们关注。但是正渗透（FO）也不可避免地会存在膜污染的问题。银纳米颗粒(AgNPs)由于其独特的物理化学性质得到广泛应用，在抗菌杀毒方面是最有前景的金属纳米颗粒之一，本文重点分析AgNPs对FO膜有机污染的影响机制。1.1正渗透膜以及正渗透技术1.1.1正渗透膜分离技术正渗透（FO）是一种新兴的膜分离技术，不同于传统的膜分离技术（比如微滤、纳滤、超滤、反渗透等）[1]靠外在压力和溶液本身的化学位差产生的推动力来进行分离

6、。FO膜分离技术主要是利用膜两侧的汲取液和原料液之间的渗透压差作为分离的驱动力，这样渗透压低的原料液中的水就可以透过FO膜自发的进入渗透压高的汲取液中。正渗透分离技术不需要外加压力，能耗低，故而正渗透技术正受到越来越多的研究者们关注。1.1.2正渗透膜分离技术及其原理正渗透膜分离技术的装置主要包括原料液（Feedsolution）、汲取液（Drawsolution），和正渗透膜。其中原料液的渗透压高于汲取液的渗透压产生驱动力，从而让水从原料液自动进入到汲取液中，然后通过反渗透或蒸馏的方法回收利用汲取液，同时

7、得到净化后的水。1.1.3浓差极化现象浓差极化现象普遍存在于正渗透分离过程和其他传统膜分离过程中。在正渗透过程中会同时产生外部浓差极化（ECP）和内部浓差极化（ICP），这是根据浓差极化发生的位置分类的。而根据溶质浓差极化程度的不同，又可分为浓缩浓差极化和稀释浓差极化。一般情况下，外部浓差极化发生在渗透膜致密的活性层表面，而内部浓差极化发生在膜多孔支撑层的内部。在正渗透过程中，原料液溶质在驱动力的作用下，传递到膜表面，水分子透过膜进入到汲取液中，而溶质被截留聚积在膜表面附近。从而导致溶质在膜表面附近的浓度远

8、高于其在主体溶液中的浓度，这种现象被称之为外部浓差极化。在正渗透过程中，当水分子从原料液一侧透过膜流向汲取液一侧时，在原料液一侧的溶质由于不能透过膜，将会在靠近原料液一侧的膜表面位置不断积聚，并且浓度会不断增大，形成一层高浓度层溶液，这种现象叫做浓缩的外部浓差极化（concentrativeECP）；同时，在汲取液一侧，由于透过了水分子，使得靠近汲取液一侧膜表面上的溶质不断被稀释，并且会形成一层稀释层溶液，这种现