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《中国海洋大学》 2010年
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三醋酸纤维素正渗透膜的制备与性能研究

刘蕾蕾  
【摘要】:正渗透膜过程中,水在渗透压差的驱动下从高水化学势区通过选择性渗透膜向低水化学势区传递,而溶质分子或离子被截留。鉴于该过程的独特优点,如低能耗,污染少,膜组件简单等,它已经引起了科学界广泛的关注。目前正渗透已经在海水淡化,污水净化,食品处理,药物释放和能源等领域显示了它的潜在应用价值。 然而,国内对正渗透膜分离过程的关注较少,特别是在正渗透膜制备方面的研究报道几乎没有。因此,本文立足于正渗透膜的制备,以三醋酸纤维素为膜材料,利用相转化法制备正渗透膜,详细考察了正渗透膜制备过程中的影响因素。其中,鉴于支撑体材料对正渗透膜性能的重要影响,本文着重从支撑材料的厚度,孔隙率以及亲疏水性等方面进行考察,试图找到一种性能良好的材料,使得正渗透膜性能有较大的提高。实验得到的最佳材料是180目聚酯筛网。另外,本文同时考察了铸膜液中添加剂含量以及制膜过程中挥发时间对正渗透膜性能的影响规律,结果表明最佳的乳酸添加剂含量为6.6%,保证较高截留率的前提下挥发时间越长越好,并与反渗透膜制备过程的影响因素进行对比,为以后正渗透膜的制备与应用提供参考。 进而,本论文考察了正渗透膜使用过程中,膜的方位,汲取液的浓度,溶液流速等因素对正渗透膜分离过程的影响规律。本实验采用的最佳膜方位为汲取液面向支撑层,最佳汲取液浓度为4mol/L,最佳流速为蠕动泵的转速为100转/分时的流速。 最后,在确定了适合本实验体系的操作条件后考察了所制备的正渗透膜对不同浓度苦咸水和人工海水的脱盐情况,为正渗透膜的实际脱盐过程提供参考。实验也同时考察了腐殖酸存在下正渗透膜的污染情况,并与压力驱动膜的污染进行对比,初步探讨了正渗透膜污染的机理。
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