膜污染物论文-吴梓坚

膜污染物论文-吴梓坚

导读:本文包含了膜污染物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:超滤,膜污染,表征,前表面叁维荧光

膜污染物论文文献综述

吴梓坚[1](2018)在《前表面叁维荧光技术应用于超滤及其工艺中膜污染物表征的研究》一文中研究指出超滤作为一种具有优良的除浊、除微生物的功效,能够满足国家在饮用水生物安全保障方面需求的技术,已经广泛应用于水处理领域。尽管超滤技术有着迅速的发展,但如何解决超滤过程中产生的膜污染仍是限制其发展的最大问题。正是膜污染严重制约了超滤工艺在饮用水处理用的应用与推广,因此,膜污染迄今以来都是膜法水处理技术领域的研究热点。膜污染物的表征是膜污染机理解析的根本,是膜污染控制的前提。现有的膜污染表征方法仍较为局限,常用的表征方法有冲洗后表征膜污染物和利用质量平衡公式计算分析,但这两种方法操作繁琐,会导致表征结果误差偏大。此外,也有研究采用超声、电学、光学等多种新技术直接检测受污染的膜表面来表征膜过滤过程中污垢层的形成、演化过程,但也由于灵敏度不高,数据处理复杂等缺陷受到局限。因此,开发高效和准确的膜污染表征技术,是现阶段深入了解膜污染过程、开发膜污染控制技术的基础前提。本研究开发了利用前表面叁维荧光技术(Front-face Fluorescence Excitationemission Matrix,FF-EEM)结合平行因子分析(Parallel factor analysis,PARAFAC),对荧光性有机膜污染物质进行直接检测的表征方法。首先建立了膜污染物的原位表征方法,进一步采用该方法对实际水体污水厂二级出水(Effluent organic matter,Ef OM)的膜污染情况进行了表征解析。此外,还研究了该技术应用于混凝-超滤工艺中对混凝原位监测及膜污染趋势预测的可行性。本论文首先以牛血清蛋白(Bovine serum albumin,BSA)和腐殖酸(Humic acid,HA)作为标准污染物,分别将其及其混合物以一系列不同的负载量附着在聚偏二氟乙烯膜(Polyvinylidene fluoride,PVDF)上,进行前表面叁维荧光检测,并通过平行因子分析进行处理,成功建立了相应的标准曲线。其次,本文以该方法对超滤实验中的膜污染物进行了定量表征,并与传统液体叁维荧光方法的检测结果对比分析,验证其有效性和准确性,并对膜污染机理进行分析。实验结果表明,相比于传统的液体叁维荧光法,前表面叁维荧光法由于避免了质量平衡公式计算中的误差传播,而且通过响应面分析有效消除了腐殖质类物质对蛋白质类物质荧光的猝灭效应,因此该方法能够更加准确有效地对膜上的荧光性污染物进行表征。此外,在探究膜污染过程中也发现了,不同污染物造成的膜阻力与其在膜上的负载量不具有相关性,膜污染阻力的主要的决定性因素是与膜污染的微观机理。最后,本论文也尝试将前表面叁维荧光技术应用于检测混凝后含絮体的Ef OM水样,探究其原位表征的可行性。实验结果表明,混凝后含有絮体的水样的前表面叁维荧光与絮体粒径大小并不相关,而与水样中的荧光性物质浓度相关性较好,且其与水样混凝后超滤过程中的膜污染指数相关性也很好。因此,可以利用前表面叁维荧光技术来原位表征混凝后的浑浊液体,为混凝在线监测、混凝后续超滤膜污染预测及反馈调节提供技术支持。综上所述,前表面叁维荧光技术由于其操作简便高效,表征结果也更为直观准确,在超滤膜污染表征及混凝超滤组合工艺的监测表征方面有较好的研究价值及应用前景,能够为深入解析膜污染及膜污染的在线监测提供理论依据和技术支撑。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

宋玉栋,曹刚,徐守强,马天武,常福成[2](2017)在《光谱分析法鉴别丙烯酸丁酯废水中的阴离子交换膜污染物》一文中研究指出以回收实际丙烯酸丁酯废水有机酸的双极膜电渗析膜堆中的阴离子交换膜为研究对象,对膜使用前后的性能进行了表征,并综合通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电镜-能谱(SEMEDS)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对膜表面组分变化进行了表征。膜性能分析结果表明,使用后的阴离子交换膜受到污染,膜电阻增大,迁移数减小。能谱分析结果表明,使用后阴离子交换膜表面污染物C和O元素含量(以原子百分比计)显着升高,分别从78.10%,8.34%升高到81.76%,12.05%,表明膜污染物为含碳含氧物质。XPS谱图C1s峰的分析表明,—COO~-Na~+化学态的百分含量从污染前的8.5%升高到污染后的13.7%,表明膜污染物中含有—COO~-Na~+。ATR-FTIR分析结果表明,阴离子交换膜使用后,在1 561cm~(-1)处的吸收增强,而此波长正是—COO~-M+(M为金属)的反对称伸缩振动峰,进一步验证了XPS分析结果。由于丙烯酸丁酯废水中含有聚丙烯酸钠,因此采用聚丙烯酸钠溶液污染阴离子交换膜,并对污染后离子交换膜进行膜性能、XPS和ATR-FTIR的分析。结果表明,聚丙烯酸钠导致阴离子交换膜膜电阻增大,迁移数减小,XPS谱图—COO~-Na~+化学态的百分含量增加,ATR-FTIR谱图1 561cm~(-1)处吸收增强。综合上述结果,聚丙烯酸钠是废水中造成阴离子交换膜污染的重要物质。光谱分析方法是离子交换膜污染层表征和污染物鉴别的有效手段。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2017年09期)

杨海燕,王灿,鄢忠森,李冬平,赵焱[3](2017)在《超滤处理东江水不可逆膜污染物的识别和活性炭对其吸附去除》一文中研究指出利用超滤实验以及6种粉末活性炭吸附东江水有机物的水质数据,通过叁维荧光光谱-平行因子分析(EEMPARAFAC),考察东江水中造成不可逆膜污染的主要组分和活性炭吸附这些组分的效果;随后进行活性炭对不可逆膜污染组分吸附效果与对应活性炭孔结构参数的相关性分析,揭示活性炭的表面物理性质对不可逆膜污染物吸附的影响.EEMPARAFAC模型识别出东江水含有2个类腐殖质荧光组分C1和C3,以及1个类蛋白质(类色氨酸)荧光组分C2,其中C2为主要不可逆膜污染物.同时,所有活性炭对3种荧光组分均有较好的吸附效果,其中对主要膜污染物C2的去除率可达54.0%~74.6%.相关性分析发现,活性炭对主要膜污染荧光组分C2吸附效果受活性炭微孔表面积的影响,而活性炭对两种次要膜污染荧光组分C1和C3吸附效果受活性炭中大孔表面积和BET比表面积影响.实验结果可为活性炭-超滤工艺处理东江水的活性炭选型提供技术指导.(本文来源于《环境科学》期刊2017年04期)

崔海航,胡晓晶,刘珺芳[4](2015)在《基于移动网格的超滤膜污染物截留过程的动态数值模拟》一文中研究指出区别于现有的分析解及计算流体力学(CFD)模拟手段,针对超滤膜组件的膜污染问题,建立基于移动网格的CFD研究手段,在物理模型中耦合自由流动、多孔介质流动及稀物质传递过程,并将污染物的法向截留积累量及切向剪切洗脱量与污染物界面处的网格速度相关联,随后通过中空纤维膜组件的实验,确定这一关联表达式中的匹配参数,实现对截留污染物在膜面累积过程的动态模拟.在所建立的动态模型基础上,进一步研究不同膜面形式(平板膜及波状膜)对过滤过程的影响.研究表明,平板膜的剪切力分布较均匀,一段时间后膜通量显着下降;而波状膜特殊的形状使其波峰、波谷处剪切力分布不均匀,从而具有更好的抗污染性能,能够长时间保持一定的过滤通量.该动态模型的建立为深入地研究污染物的截留过程、开展膜组件的优化设计提供了有效手段.(本文来源于《膜科学与技术》期刊2015年06期)

詹媛[5](2015)在《反渗透膜污染物的清洗效果研究》一文中研究指出在实验室条件下,采用不同清洗药剂浸泡受污染反渗透膜,研究各清洗药剂对钙镁垢、硅垢、有机污染物、铁污染物和硫酸盐垢的清洗效果,以及温度对清洗效果的影响,为反渗透膜清洗液的选择提供理论依据。(本文来源于《科技风》期刊2015年14期)

胡晓晶[6](2015)在《基于移动网络的超滤膜污染物截留过程动态数值模拟研究》一文中研究指出在膜组件的运行过程中,膜污染一直是制约膜技术发展和应用的主要问题之一,有效解决膜污染的问题是优化膜组件的运行条件、延长膜组件运行周期的关键,而研究膜污染的机理、充分认识膜污染的过程则是这一问题的核心。由于影响膜污染过程的因素众多,实验及理论研究均是不可或缺的研究手段。由于受到测量手段及成本的制约,实验手段通常无法对膜污染问题开展精细化、大范围的研究,这就需要结合强有力的数学模型,来获得对这一问题深入、全面的认识。近年来,已出现了大量基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的有关膜过滤过程的模拟及优化工作,通过数值模拟不但可以直观地获得膜组件内的各种流动参数,还可以对膜组件的过滤特性及运行条件进行优化,甚至在某些无法开展实验研究的场合也可以通过CFD手段获得有价值的信息。目前有关膜污染的数值模拟研究主要集中在对流场、浓度场分布的研究,以及稳态或准稳态情况下污染物的截留、洗脱过程研究。但由于膜污染过程是复杂的多物理场共同作用的动态变化过程,因此区别于现有的分析解及计算流体力学模拟手段,本文针对超滤膜组件的膜污染问题,建立了基于移动网格的CFD研究手段。将膜本体视为多孔介质处理,在物理模型中耦合了自由流动、多孔介质流动及稀物质传递过程,并将污染物的法向截留积累量及切向剪切洗脱量与污染物界面处的网格变形速度相关联,实现了对截留污染物在膜面累积过程的动态模拟。通过数值模拟得到了内压式中空纤维超滤膜组件流场和浓度场的分布情况,以及膜表面的浓差极化现象。随后通过中空纤维膜组件的实验,确定出了这一关联表达式中的匹配参数,当污染物截留匹配参数1为2003/mol、剪切力匹配参数2为5×10-15m时,模拟数值结果与两组实验数据均较为吻合,在确定这一参数后,可以此为基础开展同一类型的污染物截留研究。之后在所建立的动态模型的基础上,进一步研究了不同膜面形式(平面膜及波状膜)对膜过滤过程的影响,研究表明平面膜的剪切力分布较均匀,一段时间后膜通量显着下降;而波状膜特殊的形状使得其波峰、波谷处剪切力分布不均匀,从而具有更好的抗污染性能,能够长时间保持一定的过滤通量。这一动态模型的建立为深入地研究污染物的截留过程、开展膜组件的优化设计提供了有效手段。(本文来源于《西安建筑科技大学》期刊2015-05-01)

王峻,陆风海,王志伟[7](2012)在《厌氧微网反应器处理生活污水膜污染物研究》一文中研究指出采用涤纶网加工的微网膜组件与厌氧反应器结合构成厌氧微网生物反应器用于处理城市生活污水。在不同反应器形式和水力停留时间条件下反应器稳定运行了144 d。研究结果表明完全搅拌反应器在膜通量12 L/(m2.h)条件下跨膜压差变化较小,整体出水水质高于无搅拌式反应器。通过膜面SS含量测定、粒径和叁维荧光光谱分析等方法对膜面污染物进行了系统分析。无搅拌式AnFBR随着停留时间的延长,膜面污染物的SS减少,粒径减小;完全搅拌式AnFBR膜面污染物的SS最少,粒径最小。叁位荧光分析表明SMP主要有2个类蛋白质荧光峰A和B,中心位置(Ex/Em)分别位于230~235/335~350 nm及280~290/330~355 nm,EPS样品中除了峰A和峰B外还有2个峰,峰C位置(Ex/Em)在340~350/435~445 nm,与类富里酸物质有关,峰D位于420~440/465~515 nm,与类腐殖酸物质有关。(本文来源于《环境科学与技术》期刊2012年10期)

苗心向,袁晓东,王成程,王海军,吕海兵[8](2010)在《表面Al膜污染物诱导熔石英表面损伤特性》一文中研究指出在熔石英表面人工溅射一层Al膜污染物,分别测试污染前后熔石英基片在355 nm波长激光辐照下的损伤阈值,并采用透射式光热透镜技术、椭偏仪和光学显微镜研究了污染物Al膜的热吸收、厚度以及激光辐照前后熔石英的损伤形貌。用355 nm波长的脉冲激光分别辐照位于污染的熔石英和洁净的熔石英前后表面的损伤点,并用显微镜在线采集损伤增长图样,测试损伤点面积。实验表明:熔石英前表面的金属Al膜污染物导致基片损伤阈值的下降约30%,后表面的污染物导致基片下降约15%,位于熔石英样片后表面损伤点面积随激光辐照次数呈指数增长,而位于前表面的损伤点面积与激光脉冲辐照次数呈线性增长关系;带有污染的熔石英样片的增长因子比洁净的熔石英样片的增长因子高30%。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2010年07期)

刘铮,董秉直,陈艳,刘浩[9](2010)在《叁维荧光光谱表征膜污染物》一文中研究指出本文探讨叁维荧光光谱表征天然湖水中膜污染物质的可行性.选取天然湖水中的4种溶解性有机组分,进行膜过滤试验,探讨水样的荧光峰位置、强度和分布等特征参数与其分子量、亲疏水性质的关系,从而达到用叁维荧光光谱参数定性、定量表征膜污染程度的目的.经研究发现,EEM谱图上与膜污染关系最密切的两个区域是:λex=220—250nm/λem=350—380nm和λex=230—280nm/λem=380—500nm,其对应的小分子蛋白类和腐殖类有机物是造成膜污染的主要成分.此外,EEM谱图上的荧光强度还可用来表征过膜前后有机物的截留效率.经研究认为,采用叁维荧光光谱反映膜污染成因和膜截留效率,具有实际应用意义.(本文来源于《环境化学》期刊2010年03期)

苗心向,袁晓东,王海军,向霞,吕海兵[10](2009)在《铜膜和铁膜污染物诱导熔石英表面损伤行为的对比研究》一文中研究指出采用人工溅射的方式分别在熔石英基片上镀制了光学厚度相近的铜膜和铁膜污染物。研究了熔石英基底在355 nm波长的激光损伤阈值。分别采用透射式光热透镜技术、椭偏仪、原子力显微镜和光学显微镜研究了两类薄膜的热吸收、膜层厚度、表面微观形貌以及激光辐照后薄膜的损伤形貌。实验结果表明:熔石英表面的金属膜状污染物均导致基片损伤阈值下降,位于前表面的污染物引起的损伤阈值下降更为严重,约为23%。两种污染物薄膜引起基底的损伤形貌、基底损伤阈值的下降幅度与薄膜的热吸收系数与微观结构有关。从热力学响应角度,结合损伤形貌对污染物诱导熔石英表面形貌的损伤机理进行了讨论。(本文来源于《光学与光电技术》期刊2009年02期)

膜污染物论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

以回收实际丙烯酸丁酯废水有机酸的双极膜电渗析膜堆中的阴离子交换膜为研究对象,对膜使用前后的性能进行了表征,并综合通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电镜-能谱(SEMEDS)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对膜表面组分变化进行了表征。膜性能分析结果表明,使用后的阴离子交换膜受到污染,膜电阻增大,迁移数减小。能谱分析结果表明,使用后阴离子交换膜表面污染物C和O元素含量(以原子百分比计)显着升高,分别从78.10%,8.34%升高到81.76%,12.05%,表明膜污染物为含碳含氧物质。XPS谱图C1s峰的分析表明,—COO~-Na~+化学态的百分含量从污染前的8.5%升高到污染后的13.7%,表明膜污染物中含有—COO~-Na~+。ATR-FTIR分析结果表明,阴离子交换膜使用后,在1 561cm~(-1)处的吸收增强,而此波长正是—COO~-M+(M为金属)的反对称伸缩振动峰,进一步验证了XPS分析结果。由于丙烯酸丁酯废水中含有聚丙烯酸钠,因此采用聚丙烯酸钠溶液污染阴离子交换膜,并对污染后离子交换膜进行膜性能、XPS和ATR-FTIR的分析。结果表明,聚丙烯酸钠导致阴离子交换膜膜电阻增大,迁移数减小,XPS谱图—COO~-Na~+化学态的百分含量增加,ATR-FTIR谱图1 561cm~(-1)处吸收增强。综合上述结果,聚丙烯酸钠是废水中造成阴离子交换膜污染的重要物质。光谱分析方法是离子交换膜污染层表征和污染物鉴别的有效手段。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

膜污染物论文参考文献

[1].吴梓坚.前表面叁维荧光技术应用于超滤及其工艺中膜污染物表征的研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[2].宋玉栋,曹刚,徐守强,马天武,常福成.光谱分析法鉴别丙烯酸丁酯废水中的阴离子交换膜污染物[J].光谱学与光谱分析.2017

[3].杨海燕,王灿,鄢忠森,李冬平,赵焱.超滤处理东江水不可逆膜污染物的识别和活性炭对其吸附去除[J].环境科学.2017

[4].崔海航,胡晓晶,刘珺芳.基于移动网格的超滤膜污染物截留过程的动态数值模拟[J].膜科学与技术.2015

[5].詹媛.反渗透膜污染物的清洗效果研究[J].科技风.2015

[6].胡晓晶.基于移动网络的超滤膜污染物截留过程动态数值模拟研究[D].西安建筑科技大学.2015

[7].王峻,陆风海,王志伟.厌氧微网反应器处理生活污水膜污染物研究[J].环境科学与技术.2012

[8].苗心向,袁晓东,王成程,王海军,吕海兵.表面Al膜污染物诱导熔石英表面损伤特性[J].强激光与粒子束.2010

[9].刘铮,董秉直,陈艳,刘浩.叁维荧光光谱表征膜污染物[J].环境化学.2010

[10].苗心向,袁晓东,王海军,向霞,吕海兵.铜膜和铁膜污染物诱导熔石英表面损伤行为的对比研究[J].光学与光电技术.2009

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