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《大连理工大学》 2010年
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膜抗生物污染改性及其在MBR中性能研究

王婵婵  
【摘要】: 膜生物反应器(membrane bioreactor, MBR)在污水处理过程中得到广泛的应用。然而,膜污染是当前限制MBR广泛应用的主要瓶颈。有必要开发廉价抗污染的膜材料,这对于膜的长期稳定运行以及MBR的推广应用具有重要意义。 本研究从膜生物反应器中膜污染的特点出发,开发新型膜材料,以三种亲水性物质改性聚丙烯无纺布膜(Non-woven, NWF),使其具有亲水和抗菌的性能。 (1)采用聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)为原料,制备亲水、抗菌的4-乙烯吡啶(4-vinylpyridine,4VP)接枝聚乙烯醇共聚物(PVA-g-4VP),通过涂覆、交联法将共聚物固定在NWF的内外表面。PVA-g-4VP共聚物制备的适宜条件为:PVA浓度为8 g/L,4VP浓度为0.16 mol/L,引发剂浓度为4 mmol/L,反应时间为240 min,温度为60℃。通过对共聚物进行物理和化学分析,发现PVA-g-4VP共聚物可以作为一种适宜的成膜材料对NWF进行改性。在NWF表面吸附PVA-g-4VP共聚物并进行交联后,得到了涂层均匀的复合膜。复合膜的亲水性增加,抗污染性明显增强。对基膜和复合膜的抗菌性能分析表明,复合膜能有效地抑制细菌在膜表面的吸附。复合膜能够有效地阻止生物膜的形成,不可逆污染减轻。 (2)对NWF基膜进行臭氧预处理以降低表面张力,在基膜表面涂覆亲水、抗菌的天然高分子聚合物——壳聚糖,通过戊二醛使壳聚糖活性层和臭氧处理过的基膜发生交联反应以增强牢固性。结果表明:复合膜表面光滑,孔径和孔隙率降低;复合膜的亲水性增强;通过活/死细菌染色法评价了复合膜的抗菌性能,复合膜表面细菌吸附量小具有优异的抗微生物污染能力,其中,交联复合膜的抗菌能力更为优异。为了使膜具有长期的抗污染能力,对涂覆方法进行了改进,在膜外表面和膜孔内表面进行同时涂覆。结果表明:动态涂覆法制备的壳聚糖/NWF复合膜亲水性明显增强,复合膜可有效抑制蛋白质的吸附,在MBR中的运行结果表明,复合膜抗不可逆污染能力明显增强;复合膜不仅具有优异的渗透能力,截留性能也有所增强。 (3)通过原子转移自由基聚合的方法,在基膜表面接枝甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)聚合物以形成刷状结构。结果表明:ATRP方法能够独立、精确地控制HEMA聚合物链在改性膜表面的长度和密度,并在膜表面和孔内均匀的形成聚合物薄层。纳米刷的长度可以通过控制接枝反应温度和接枝反应时间来调节。聚合物链密度可以通过控制接枝反应时间和臭氧处理时间来调节。纳米刷改性膜具有优异的抗污染性能。纳米刷的长度和密度是影响抗污染性能的关键因素,且接枝链长度的影响比密度的影响大。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X703

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 孙立坤;PVA/PVAm改性涤纶滤布复合膜制备及其抗污染性能研究[D];大连理工大学;2012年
2 李瑞云;氧化石墨烯对聚合物分离膜的亲水改性研究[D];大连理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘锦霞,顾平;膜生物反应器脱氮除磷工艺的研究进展[J];城市环境与城市生态;2001年02期
2 王延熹;国外非织造滤料发展现状与前景[J];产业用纺织品;2000年01期
3 张如全,武继松,徐滇;熔喷聚丙烯非织造布纤网结构与性能研究[J];非织造布;1996年01期
4 余艺华,何炳林;甲壳素/壳聚糖的化学修饰[J];高分子通报;1997年04期
5 马晓莉,姚子华,徐伟伟,史大刚,刘月岭;医用多孔壳聚糖膜的制备及性能研究[J];功能高分子学报;2005年03期
6 王小红,马建标,何炳林;甲壳素、壳聚糖及其衍生物的应用[J];功能高分子学报;1999年02期
7 魏源送,樊耀波;污泥减量技术的研究及其应用[J];中国给水排水;2001年07期
8 张捍民,张兴文,杨凤林,徐晓晨;宾馆污水及蒸汽冷凝水的再生回用工程[J];中国给水排水;2003年02期
9 黄霞,莫罹;MBR在净水工艺中的膜污染特征及清洗[J];中国给水排水;2003年05期
10 邹联沛,王宝贞,迟军,秦晓荃,余敏;膜生物反应器处理污水性能的研究[J];哈尔滨建筑大学学报;2001年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈尧;混合交联壳聚糖/聚砜荷正电复合纳滤膜的制备与性能研究[D];中国海洋大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王希群;郭少华;林建军;边文范;;壳聚糖生产肥料的原理、工艺及其在农业上的应用研究[J];山东农业科学;2008年08期
2 吴刚,沈玉华,谢安建,林宏云;壳聚糖对胆红素吸附性能的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年01期
3 司友琳;张胜义;陈小景;方春霞;;纳米TiO_2壳聚糖模板法制备及其光催化性能[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年01期
4 高贵珍;刘小阳;;荧光光谱法研究茜素红S与壳聚糖的结合反应[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年04期
5 程晓敏,杨伟;丙烯酸酯防水浆料的合成及耐水性能的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);1998年04期
6 陈启厚,陈忠祥,柯昌日;聚丙烯酰胺的合成、改性及应用[J];安徽化工;2000年02期
7 陈津津;甲壳素/壳聚糖及其衍生物在环境领域中的研究进展[J];安徽化工;2003年03期
8 潘娣;;共聚法制备高分子聚丙烯酰胺的研究[J];安徽化工;2010年01期
9 王世亮;聚马来酸酐的制备方法[J];安徽化工;1996年02期
10 周天承,李进;掺高聚物的粉煤灰加气混凝土的研制[J];安徽机电学院学报;2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 关毅鹏;陈颖;;国内MBR工程化应用发展滞缓的原因与建议[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
2 刘惠峰;何义亮;邵嘉慧;;超声波在膜清洗中的应用和研究进展[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
3 刘志阳;赵英;顾平;;采用MPE延缓MBR工艺中膜污染的研究[A];第二届全国膜分离技术在食品工业中应用研讨会论文集[C];2006年
4 孙凯;陆晓峰;周保昌;卞晓锴;;厌氧膜生物反应器(AnMBR)处理高浓度豆制品废水的研究[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
5 孟繁丽;李亚峰;;复合式UCT-MBR在中水回用中的试验研究[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
6 张林;杨立邦;隋淑英;董朝红;路平;;抗菌纤维素/壳聚糖衍生物复合共混膜的制备及性能研究[A];“亚伯”杯2011年第五届全国纺织印染助剂学术交流会论文集[C];2011年
7 邵悦;马勇;;咸蛋清蛋白质的絮凝与脱盐研究[A];管产学研助推食品安全重庆高峰论坛——2011年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨全国食品科学与工程博士生学术论坛论文集[C];2011年
8 张洪玲;王建明;费立伟;;甲壳胺/棉混纺针织物的煮漂工艺探讨[A];第三届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2003年
9 朱平;吕海宁;王炳;隋淑英;;棉织物抗菌免烫多功能整理工艺研究[A];第三届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2003年
10 展义臻;赵雪;王炜;;抗菌海藻酸/明胶共混纤维的制备机理与应用[A];第八届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2008年
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1 孙刚正;羧甲基油酰壳聚糖的制备、性质及其对含油废水絮凝机理的研究[D];中国海洋大学;2010年
2 李荣春;新型季铵化壳聚糖衍生物的制备及其抑菌和抗氧化活性研究[D];新疆农业大学;2010年
3 邢云;壳聚糖的修饰改性及其对重金属和染料的吸附行为研究[D];武汉大学;2009年
4 王育波;壳聚糖/β-甘油磷酸钠作为液态栓塞材料的可行性分析[D];吉林大学;2011年
5 腾晓旭;低聚合度阳离子聚合物的研制及其在无盐染色中的应用[D];大连理工大学;2011年
6 邹海艳;复方盐酸小檗碱结肠定位片的制备与体内外评价研究[D];北京中医药大学;2011年
7 李贤;壳寡糖细胞内的亚定位及其在NF-κB通路、抗肿瘤、成骨分化中的作用[D];暨南大学;2011年
8 白羽;不同生态因子下LMBR处理制药废水运行效能及数学模型[D];东北林业大学;2011年
9 曾文胜;CS-PEG纳米载体介导Mcl-1 siRNA联合奥沙利铂治疗肝癌的实验研究[D];中南大学;2011年
10 孙勇;hITF基因治疗肠源性感染的体内外实验研究[D];第三军医大学;2011年
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1 李建;壳聚糖/纳米TiO_2复合整理棉织物的性能研究[D];安徽工程大学;2010年
2 张波;壳聚糖三元接枝马来酸酐衣康酸共聚物的制备及其阻垢性能研究[D];南昌航空大学;2010年
3 胡金刚;壳聚糖基纳米微粒的制备及其对Ni~(2+)吸附性能研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李昌垒;抗熔滴涤纶纤维的研究[D];浙江理工大学;2009年
5 吴俊红;壳聚糖/羟丙基甲基纤维素包装薄膜及其改性研究[D];浙江理工大学;2010年
6 朱丽静;溶胶-凝胶法制备BOPP基阻隔性包装复合薄膜及其性能研究[D];浙江理工大学;2010年
7 赵阳;胆固醇甲酰—壳聚糖共聚物冬凌草甲素胶束的制备及其细胞动力学研究[D];郑州大学;2010年
8 胡雪利;SMBR处理维生素类制药废水中试研究[D];郑州大学;2010年
9 郭静;N-(O,O-二烷基磷酰基)-D-氨基葡萄糖的合成、表征以及相关量化研究[D];郑州大学;2010年
10 李家业;镀镍废水的处理回用技术研究[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
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1 陈天放;梅凯;孙文全;;PVDF有机膜改性技术的研究进展[J];安徽化工;2010年06期
2 魏在山,徐晓军,宁平,徐金球;气浮法处理废水的研究及其进展[J];安全与环境学报;2001年04期
3 黄阳;刘振鸿;赵静;薛罡;白鹭;;TiO_2对聚偏氟乙烯膜的改性研究[J];环境科学与管理;2008年08期
4 胡志勇,张淑芬,杨锦宗,唐炳涛,汤艳峰;聚乙烯胺Hofmann降级法合成及其热稳定性研究[J];大连理工大学学报;2002年06期
5 王群;齐鲁;;硼酸改性丝胶聚乙烯醇膜的性能[J];纺织学报;2008年07期
6 武银华;水处理技术的研究进展[J];广东化工;2004年Z1期
7 申屠宝卿,翁志学,西出宏之;含氟共聚物与钴卟啉复合膜的制备及促进氧输送性能[J];高等学校化学学报;2003年03期
8 王志,吕强,李保安,王世昌;新型CO_2分离膜的结构和性能[J];高分子材料科学与工程;2000年06期
9 胡志勇,张淑芬,杨锦宗;聚乙烯胺盐酸盐的溶液性质[J];高分子材料科学与工程;2004年04期
10 杨建国,牛文新,李建设,吴承佩,丁延伟;聚苯乙烯/氧化石墨纳米复合材料的制备与性能[J];高分子材料科学与工程;2005年05期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 韩润林;杂萘联苯聚芳醚砜分离膜的制备及应用研究[D];大连理工大学;2011年
2 张佳利;化学还原氧化石墨烯及其衍生物的制备、性质和应用研究[D];上海交通大学;2011年
3 贠延滨;聚偏氟乙烯疏水微孔膜的研制及膜蒸馏机理研究[D];北京化工大学;2002年
4 纪磊;MBR中微生物聚合物与膜污染关系研究[D];大连理工大学;2006年
5 孟凡刚;膜生物反应器膜污染行为的识别与表征[D];大连理工大学;2007年
6 张劲松;MBR的膜污染机制与可持续操作原理[D];大连理工大学;2007年
7 范茂军;粉末活性炭和超滤膜组合工艺深度处理上海水源水研究[D];同济大学;2006年
8 王艳强;表面偏析超滤膜的制备及其抗污染机理研究[D];天津大学;2007年
9 叶茂盛;工业滤布抗污染动态膜的制备、表征及性能研究[D];大连理工大学;2008年
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1 徐晓静;新型螺旋膜组件及其在水处理中的应用研究[D];大连理工大学;2010年
2 冯冉冉;无纺布膜的亲水改性及其抗污染性能研究[D];大连理工大学;2010年
3 赵传起;A/O-MBR工艺处理含PTA化纤废水的研究[D];大连理工大学;2010年
4 穆春霞;抗污染聚偏氟乙烯微滤膜的制备及其性能研究[D];天津大学;2010年
5 陈冰;改性聚乙烯醇复合膜的制备与性能研究[D];大连理工大学;2006年
6 周李鑫;超滤在污水深度处理中的应用研究[D];华中科技大学;2005年
7 刘晨光;膜生物反应器运行中膜污染控制对策的研究[D];天津大学;2005年
8 王广东;PES/SiO_2杂化超滤膜的制备及性能研究[D];西北工业大学;2006年
9 石宝强;膜生物反应器膜污染行为研究与预测控制[D];大连理工大学;2006年
10 陈志坚;新型中空纤维超滤膜组件的开发及试验研究[D];上海交通大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗虹,顾平,杨造燕;膜生物反应器内泥水混合液可过滤性的研究[J];城市环境与城市生态;2000年01期
2 林喆,赵庆祥,陆美红,祁世民,翟亚连;膜分离活性污泥法的研究[J];城市环境与城市生态;1994年01期
3 杨造燕,匡志花,顾平,田淑媛;膜生物反应器无剩余污泥排放的研究[J];城市环境与城市生态;1999年01期
4 郭振楚;甲壳素研究进展[J];日用化学工业;1997年02期
5 陈欲晓;魏崇;李长宇;徐连军;李树才;吴保国;;壳聚糖制备及在造纸中应用研究[J];东北林业大学学报;1996年01期
6 何海斌;壳聚糖/聚乙烯醇复合膜的研究 Ⅰ.溶胀、吸湿和力学性能[J];福建林学院学报;1998年01期
7 童华,姚松年;蟹、虾壳微观形貌与结构研究[J];分析科学学报;1997年03期
8 周亚光,翟秀静,高虹;壳聚糖交联膜结构及性能的研究[J];分子科学学报;1997年03期
9 冯冰凌;壳聚糖醋酸溶液粘度的稳定性及其对壳聚糖超滤膜分离效果的影响[J];广东化工;1999年04期
10 沈志明;;纺粘法和熔喷法非织造布技术的发展现状和趋势[J];广东化纤;1992年01期
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1 况家瓒,朗东锋,赵高菲;处理污水时膜污染问题的试验研究[J];矿业工程;2005年05期
2 徐静;徐高田;秦哲;赵军;;膜生物反应器在印染废水处理中的应用[J];工业水处理;2007年04期
3 崔峰,李勇,韩建华;膜生物反应器运行中的膜污染问题[J];石油化工环境保护;2000年03期
4 王琳;李世峰;孙磊;元新艳;;MBR中微生物对膜污染的影响研究[J];广西轻工业;2007年04期
5 许世冲;刘明宇;;膜生物反应器中的膜污染问题[J];中国水运(理论版);2007年04期
6 梅丽,杨平,尚书勇,肖鸿;膜生物反应器在制药废水处理的研究进展[J];河南化工;2004年10期
7 王建龙;彭永臻;王淑莹;;膜污染成因及控制对策研究新进展[J];环境科学与技术;2007年06期
8 郭强;刘向丹;高堃;傅敏;;膜生物反应器的膜污染问题[J];重庆工商大学学报(自然科学版);2008年04期
9 杨明珍;郎咸明;汪国刚;;浸没式膜生物反应器膜污染研究现状[J];工业水处理;2007年05期
10 顾小红;黄种买;吴浪;;MBR在污水处理中存在问题的研究[J];机械给排水;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘婷;陈忠林;王哲;;臭氧预氧化降低膜生物反应器中膜污染的机理研究[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
2 万思青;张秀岳;温建志;;热致相分离膜在膜生物反应器中的应用[A];第三届膜分离技术在冶金工业中应用研讨会论文集[C];2009年
3 ;沉浸式膜生物反应器的技术开发[A];中国环保装备产业发展论坛论文汇编[C];2007年
4 于艳;樊耀波;徐国良;王琦;杨文静;;计算流体力学在膜技术及膜生物反应器研究中的应用[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
5 余献国;余子婴;李靖;;双致相聚偏氟乙烯膜生物反应器综合性能评价与应用[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
6 李克勋;;新型膜生物反应器处理生活污水的实验研究[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
7 张晓峰;修光利;赵康;徐利行;张大年;;膜生物反应器净化复合气态污染物研究[A];上海市化学化工学会2009年度学术年会论文集[C];2009年
8 马春明;叶丰;张玉忠;李泓;靳文礼;孙旭东;;膜生物反应器处理造纸废水[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
9 黄霞;;膜生物反应器污水处理技术的现状与未来发展[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
10 罗敏;;超滤膜和膜生物反应器在市政行业中的应用现状及发展趋势[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
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1 蔡忠仁;膜生物反应器处理污水高效环保[N];中国化工报;2011年
2 积轩;汉姆沃斯为两艘豪华游船配套薄膜生物反应器[N];中国船舶报;2011年
3 中国膜工业协会 张保成;备受关注的膜生物反应器[N];中国化工报;2001年
4 张保成;膜生物反应器引起关注[N];中国化工报;2001年
5 祝君翔;新型超滤膜生物反应器处理世博园污水[N];中国建设报;2009年
6 记者 刘全昌;膜生物反应器环保标准征求意见[N];中国化工报;2010年
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8 张乐;污水处理新技术膜生物反应器推出[N];中国化工报;2002年
9 张涛;天津投用膜生物反应器污水处理系统[N];中国化工报;2000年
10 晓阳;膜生物反应器净化污水[N];建筑时报;2003年
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1 王婵婵;膜抗生物污染改性及其在MBR中性能研究[D];大连理工大学;2010年
2 刘志强;基于缺氧/好氧膜生物反应器的分散聚居区污水处理及回用研究[D];西安建筑科技大学;2010年
3 邢锴;膜生物反应器—反渗透组合系统中的膜污染研究[D];天津大学;2010年
4 杨帅;移动床膜生物反应器脱氮除磷性能的研究[D];大连理工大学;2010年
5 王宏杰;气水交替膜生物反应器处理生活污水的效能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 封磊;K.oxytoca菌及其胞外多糖的膜污染机理与协同效应研究[D];江南大学;2009年
7 白羽;不同生态因子下LMBR处理制药废水运行效能及数学模型[D];东北林业大学;2011年
8 张颖;膜生物反应器中延缓膜污染技术的研究[D];天津大学;2004年
9 李香莉;PVDF/Al_2O_3杂化膜的制备及其性能研究[D];华南理工大学;2010年
10 孙旭东;膜生物反应器游离细胞催化体系生产丙烯酰胺的研究[D];清华大学;2004年
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1 王波;超声波强化膜生物反应器处理低温城市污水脱氮性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 赵立健;厌氧自生动态膜生物反应器处理低浓度废水的研究[D];山东大学;2010年
3 李栋;固定化细胞膜生物反应器脱除地下水中硝酸盐的研究[D];华东理工大学;2011年
4 李瑞贤;A/O膜生物反应器脱氮特性研究[D];天津大学;2010年
5 沈加正;膜生物反应器应用于海水养殖废水处理的基础研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
6 傅振鹏;一体式膜生物反应器和序批式膜生物反应器处理生活污水的实验研究[D];合肥工业大学;2004年
7 陈红枫;一体式膜生物反应器膜污染控制的研究[D];合肥工业大学;2003年
8 张西旺;新型膜生物反应器开发及性能研究[D];西安建筑科技大学;2003年
9 陈旭东;膜生物反应器处理生活污水运行控制优化研究[D];武汉理工大学;2003年
10 布多;膜生物反应器处理生活污水及铁盐预膜法减缓膜污染的研究[D];天津大学;2003年
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