基于超顺排碳纳米管的特种分离膜制备及含油废水处理特性研究

来源 :北京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ly110
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
膜分离技术是处理含油废水的重要技术,但是现有分离膜材料存在分离效率较低和膜污染较严重的问题,严重制约着膜法油水分离技术的进一步发展。本论文采用超顺排碳纳米管(SACNT),基于界面改性和电辅助抗污染原理,研究制备了不同种具有特种润湿性的新型导电分离膜,旨在实现高效油水分离效能的同时抑制膜污染的发展;并基于典型有机污染物开展电辅助抗污染行为研究,解析了不同导电膜在电辅助作用下的抗污染机理。基于SACNT阵列和层层堆叠技术,制备了具有不同堆叠层数的非极性SACNT膜,并对其理化性质和分离性能进行了系统表征。结果表明,200层SACNT膜在保持截留性能优于0.22μm商业膜的同时,获得了显著更高的清水比通量(约为14.4×10~6 m s-1 k Pa-1),达到商业膜的~2.3倍。此外,SACNT膜具有在空气中疏水亲非极性油滴的表面特性,能够有效分离油水乳液,但其在油水分离过程中的渗透通量较低。基于SACNT膜和纳米SiO2自组装接枝原理,制备了具有超亲水/水下超疏油特性的SiO2/SACNT纳米复合膜。接触角测试表明,SiO2/SACNT纳米复合膜具有超亲水(~0°)和水下超疏油(~155°)的表面润湿特性。水下油滚动实验和油水混合物分离研究结果表明,SiO2/SACNT纳米复合膜具有超低的油粘附力和优异的油水分离性能。十周期油水乳液分离实验结果表明,与SACNT膜相比,SiO2/SACNT纳米复合膜的比通量显著更高,且表现出良好的抗不可逆污染性能。针对含油废水中典型有机污染物,系统考察了SACNT膜和SiO2/SACNT纳米复合膜在电辅助膜分离过程中的抗污染行为。在混合模型污染物污染研究中,两种导电膜(作为阴极)在电辅助作用下的跨膜压差增长速率显著降低,表明外加电场有利于减缓膜污染的发展。膜污染阻力分析表明,外加电场有利于抑制不可逆污染的积累。电场作用、污染物表面Zeta电位的改变以及Ca2+/Mg2+与污染物之间的络合作用等是影响膜污染发展的主要因素。
其他文献
树木模型在构建虚拟自然场景中扮演着重要角色,因此面向不同应用领域和使用需求的树木建模方式也是计算机图形学和虚拟植物广泛研究的方向之一。然而,现有树木建模方法通常伴随着复杂的数据收集和繁琐的参数调整。另一方面,少有研究关注树木建模过程的交互体验。传统的输入设备(鼠标、键盘、触控笔等)在表达树木复杂的三维分枝结构上具有很多局限性。为了解决以上问题,结合虚拟现实的沉浸式交互特点和草图建模易于表达分枝结构
山脊线与山谷线是地形中最为重要的形态特征,准确地从地形数据中提取山脊线与山谷线对于地形分析、水文分析、地形三维重建都具有重要意义,是地形地貌学研究,乃至计算机图形学研究中的重要问题。经过多年研究,人们至今已经提出多种方法进行地形特征线的提取,但已有的提取方法尚存在许多问题:特征线提取的空间定位误差大,准确性不佳;存在漏提、误提和伪特征线问题;提取的准确性依赖于人工选择的要素识别特征;需要较多的人工
学位
森林自然资源为大量生物提供了栖息环境和物质基础,森林不仅具有优美奇特的自然风貌,还为人类的文明提供了可持续发展的物质和环境基础,所以对森林资源的管理十分重要,特别是针对森林树种的分类识别将是人类的重要研究任务。森林资源管理在森林树种识别研究中慢慢地从野外调查、多源数据和多光谱遥感的手段过渡到更方便快捷的高光谱数据研究中,但是森林树种高光谱数据的分类研究中存在光谱数量冗余和样本数据的标签不易获取两个
学位
学位
线条风格肖像画是一种描绘人物形象的绘画方式,以简洁抽象的线条生动形象的勾画出人物的姿态表情,是一种特殊别样的艺术表现形式,一直以来都受到人们的热烈追捧。线条风格肖像画的绘制往往需要具有一定的专业知识以及经过专业训练的人员来完成,并且绘制过程需要经过画家的仔细观察耗时耗力。随着计算机视觉技术方法的不断进步,使用计算机来模拟人类绘画逐渐成为了一个热点问题,目前主流的算法所生成的线条画效果较复杂,不利于
我国土壤受铅、锌污染严重,蔬菜生长也受到影响。施用改良剂修复重金属污染土壤是一种被广泛应用的化学修复方法。为探讨园林绿化废弃物堆肥对铅、锌污染土壤的修复效果,本文以叶菜类蔬菜小白菜(Brassica chinensis L.)作为指示植物,通过盆栽试验,研究不同园林绿化废弃物堆肥(以下简称堆肥)施用量对铅、锌单一和复合污染土壤化学性质、土壤酶活性、铅、锌有效性及小白菜生长和吸收铅、锌的影响。以期为
随着城市化进程的加快,地表径流携带大量的污染物进入受纳水体,导致河流、湖泊等水体富营养化。本文针对北运河香河段的两条支流面临地表径流污染问题,对支流的污染现状和地表径流水质状况进行了分析研究,在此基础上,构建了添加生物炭和复合微生物菌剂的生物滞留池装置,研究了不同运行方式条件下污染物去除的效能,分析了装置的微生物群落结构变化,并结合实验结果,提出了在河岸边建设功能性生物滞留池削减地表径流的工艺方案
随着我国绿化面积的不断扩大,园林绿化废弃物数量不断增多,将废弃物进行资源化利用已成为绿色事业发展的重要环节。好氧堆肥是园林绿化废弃物再利用的主要途径,但该类废弃物木质素、纤维素含量较高,导致堆肥过程中存在进程缓慢、效果不佳等问题。目前解决此类问题的主要方式是添加微生物菌剂。相比于液体菌剂,固体菌剂具有生产成本更低、更便于保存和运输的优势。本研究选取了一株木质素降解菌No.11和一株纤维素降解菌B4