中空纤维膜过滤和反洗中致污物空间分布规律的三维解析.pdf

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1、ＳＳｓｌＩｔＦＳｉｓｉｆｌＳｉｉｉＳＷｉｐ论文题目：中宇巧誰陪巧測度輔盤弓物空间誦達的邏析—工；王领域：巧境工程学习方式：Ｅ全日制攻读Ｄ在职攻读作者姓名：习法林＾＾ｉＭｉ学校导师：塑ＩＨＢ企业导师：＾完成日期２日冊－２６：１ｊＨ；ｆｅ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进斤的硏巧工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津工业大学或其他教育机构的学位或证书而体巧讨的材魁－－商Ｔ作。扫巧的同志对本研究所做的任

2、何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名若签字日期：＞／年Ｊ月日＾／／学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津工业大学有关巧留、使用学位论文的规定。特授权去莲玉巫么＾可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供査阅和借阅。同患学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁益。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字曰期ｉＺ口／７年之月曰签字曰期：年７月曰／Ｉ学位论文的主要创新点一、研究蛋白质溶液过滤过程中不同过

3、滤时间膜表面及内部的污染情况，得出污染物首先在指状孔与支撑层海绵结构交界处积累过滤时间的进一，随着步延长，向内部迁移，在膜内部呈较均匀分布，并且在膜外部形成了滤饼层。二、研究蛋白质和海藻酸钢共存时致污物的空间分布规律，得出ＢＳＡ的存在影响了ＳＡ聚合态的形成，致使ＳＡ由只能形成滤饼层污染变为向膜内层迁移，加剧了膜污染。Ｉ摘要近年来，超滤被越来越普遍的运用到饮用水净化和废水处理中。但膜污染依然是超滤过程中存在的最大问题之一。本研究采用激光共聚焦扫描显微镜（ＣＬＳＭ－ＦＩＴＣ）和海）技术，Ｗ巧光标记的牛血清蛋白质（ＢＳＡ藻酸销－乙痛

4、（ＰＶＤＦ）（ＳＡｒｈｏｄａｍｉｎｅ）作为目标污染物，考察不同操作条件下聚偏氣中堂纤维超滤膜表面及内部的污染物动态分布规律，并图像分析软件ＩｍａｅＪｇ对膜上污染物进行量化分析，从而解析不同污染物的膜污染发生过程。在过滤５０ｍｇ／ＬＢＳＡ溶液的过程中，ＢＳＡ首先在指状孔与支撑层海绵结构一交界处积累，达到饱和后随着过滤时间的进步延长，向内部迁移，在膜内部呈２２２－，，＼＼ｈ＼，并直在膜外部形成了滤饼层２０Ｌｍｈ、１８０Ｌｍ、２４０Ｌｍｈ较均匀分布。研巧１２８０Ｌ，过滤通量对膜污染的影响，结果表明，过滤通量小幅度提高ｎ／ｍｈ）可２２４０Ｌ，有效

5、的提高截留率／ｍｈ时，。然而当过滤通量増大到高通量下膜污染负荷提高，ＳＡ浓，污染物与膜的接触时间短因此出水Ｂ度会升高。研究膜表面吸附一对污染物分布的影响，得出表面静态吸附段时间可Ｗ减少膜内部吸附，有效的减缓了膜污染进程。研巧不同清洗条件对膜表面及内部污染物的去除Ｗ及通量恢．ｌ／Ｌ复率的影响，得出反洗方式Ｗ及０１ｍｏ的ＮａＯＨ碱洗可Ｗ强化去除膜表面及内部污染物。与ＢＳＡ不同，在过滤５０ｍｇ／ＬＳＡ溶液过程中，ＳＡ仅集中在膜巧面形成凝胶层Ｗ及膜表面浅层，并不会进入腺内深处。这时因为ＳＡ在洛液中主耍Ｗ聚合物的形式存在，尺寸可达１６５ｎｍ，可

6、Ｗ完全被实验用超滤膜截留。化膜表而化成的凝胶层不容易通过水力清洗去除掉。当ＢＳＡ与ＳＡ共存时，由于ＢＳＡ分子影ＳＡ．入膜孔响大分子链间交联，使得ＳＡ聚合体变形减小为５２３ｎｍ而进，虽然ＳＡ浓度降低很多，但仍旧形成了更为严重的膜污染。通过对ＰＶＤＦ超滤膜进行多己胺亲水改性，亲水性的提高极大的降低了ＢＳＡ与ＰＶＤＦ间的相互作用，对膜上致污染分布规律的影响，得出膜表面的亲水改性有利于减缓对ＢＳＡ的吸附，从而减轻膜污染；膜表面吸附形成的凝胶层对膜阻力增长贡献比较大，对于ＢＳＡ而言，不可逆污染并非由于膜内部对ＢＳＡ的吸附造成的，污染仍是集中在表层Ｓ

7、Ａ。尽管整体改性能够显著减少膜内部Ｂ的吸附量，但对ＢＳＡ溶液的过滤阻力几乎没有影响，这说明膜内部吸附的ＢＳＡ对膜阻力贡献不大。。关键词：中空纤维膜；蛋白质；海藻酸钢；激光共聚焦显微镜；膜污染ＡｂｓｔｒａｃｔＵｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏ打ＵＦｓ：ｉｉｉｍｅｍｂｒａ打ｅｓｔｅｍｓａ打ａｔｔｒａｃｔｉｖｅｏｔｏ打ｎｄｒｉｎｋｉｎｗａ１；ｅｒ（）ｙｐｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏ打ａｎｄｗａｓｔｅｗａ化ｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｄｕｅｔ：ｏｉｔｓａｂｉｌｉｔｙｔｏｒｏｖｉｄｅｈｉｈｅｆｆ