探析高分子多孔荷电膜的制备及性能研究

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文高分子多孔荷电膜的制备及性能研究姓名：邵帅申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：孔瑛20090501摘要目前全国大多数油田已进入高含水后期，日产含油污水量非常大，传统的过滤技术难以达到现有油田回注水水质标准。目前含油污水回注地层的关键技术是采用膜分离技术对含油污水进行深度处理，而膜分离技术应用的难点是膜的污染问题，通过制备荷电膜来解决膜的污染问题是当今研究的热点。本文从聚丙烯(PP)膜、聚偏氟乙烯(PVDF)膜、聚醚砜(PES)膜和聚四氟乙烯(PTFE)膜中筛选得知，PVDF膜较为适合处理油田含油污水。故本论文选用

2、实验室自制的PVDF膜作为基膜，采用紫外光辐照接枝的方法，制备PVDF多孔荷电膜。通过正交实验的考察，确定了荷电膜的最佳制备条件：接枝单体浓度为15％，紫外光照时间为30min，引发剂浓度为6％。利用红外光谱和扫描电镜(SEM)方法进行分析证明了接枝物的存在。通过正交实验分别考察接枝单体浓度、紫外光照时间、引发剂浓度和实验水样温度对荷电膜处理含油污水时耐污染性能的影响，结果表明接枝单体浓度为5％、紫外光照时间为20min、引发剂浓度为7％以及实验水样温度为60℃时PVDF多孔荷电膜的耐污染性能最佳。通过将PVDF多孑L荷电膜与PVDF多孔基膜的分离性

3、能和耐污染性能进行对比，结果表明PVDF多孔荷电膜在渗透通量、分离性能以及耐污染性能上均优于PVDF多孔基膜，并从理论上分析了荷电膜的分离性能和耐污染性能；考察了PVDF多孔荷电膜处理低浓度含油污水的实用效果，结果显示在原水含油量≤20mg-L～，悬浮物粒径中值<8岬时，滤后水水质清澈透明，达到或超出了《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》(SY5329--94)规定的A1级注水水质标准。关键词：荷电膜，紫外接枝，含油污水，膜污染StudyonPreparationandPerformanceofChargedPolymerPorousMembranesSh

4、aoShuai(ChemicalEngineering)DirectedbyProEKongYingAbstractAtpresent，mostoilfieldsinChinahaveenteredlateoilexploitation，duringwhichthelargeamountofoil—bearingwastewaterwasproduced．However,thewaterqualitystandardofisdifficulttobereachedundertraditionalfiltertechnologytreatment．De

5、eptreatmenttotheoil-bearingwastewaterbymembraneprocessisoneofthekeytechnologiesforoilfieldrecyclingwater．Theknottyproblemsforwideapplicationofmembraneprocesslieinthemembranefouling．Chargedmembranesareattractingincreasingattentionsfortheresolutionofmembranefouling．Fromthemembran

6、escreeningstudyonPP,PVDF,PESandPTFEinthispaper,itwasfoundthatthePVDFmembranesweremoresuitableforthetreatmentofoil_bearingwastewaterinoi1field．ThechargedPVDFporousmembraneshavebeenpreparedbyirradiationgraftingwithultravioletray．Byorthogonalexperiments，theoptimumpreparationcondit

7、ionsforthechargedmembraneshavebeendeterminedasfollows：15％ofmonomerconcentration，30minofirradiationtimeand6％ofinitiatingagentconcentration．Byinfra-redanalysisandSEManalysis，theexistenceofgraftingmaterialonmembraneshasbeenconfirmed．Byorthogonalexperiments，theeffectsofmonomerconce

8、ntration，irradiationtime，initiatingagentconcentrationa