十二烷基硫酸钠对膜蒸馏过程影响

论文摘要

膜蒸馏具有较低的操作压力、操作温度以及运行成本等优点,因此在水处理方面有广泛的应用前景。但是膜蒸馏过程中的膜润湿和膜污染现象仍然是阻碍其工业化应用的主要问题。表面活性剂作为一种能显著降低溶液表面张力、改变进料液性质的物质,对膜蒸馏造成的影响值得被研究。基于此,研究了在直接接触式膜蒸馏（DCMD）过程中表面活性剂对不同商业微孔疏水膜造成的影响,选用了一种常见的阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）进行实验。结果表明,进料液中SDS浓度的上升会引起更为严重的膜润湿现象,并且所使用的三种商业膜中,双疏膜抗润湿性最强,而PVDF膜最弱。而当Ca2+大量存在于进料液中时,Ca2+与SDS的聚集降低了膜润湿的程度但其在膜表面的沉积造成了严重的膜污染。界面相互作用自由能的计算结果表明Ca2+/SDS与PVDF膜之间的吸引力最大、PTFE膜其次、双疏膜最小,这一结果与膜蒸馏过程中通量变化情况相符。

论文目录

• 引言
• 1 实验材料和方法
•   1.1 实验试剂
•   1.2 实验装置
•   1.3 实验仪器
• 2 表征及计算
•   2.1 孔隙率测定
•   2.2 孔径及液体透过压力测定
•   2.3 接触角测定
•   2.4 Zeta电位测定
•   2.5 溶液表面张力测定
•   2.6 粗糙度测定
•   2.7 直接接触式膜蒸馏
•   2.8 自由能的计算
•     2.8.1 界面相互作用自由能的计算
•     2.8.2 表面能的计算
• 3 结果与讨论
•   3.1 参数测定与表征
•     3.1.1 疏水膜参数测定
•     3.1.2 膜表面形貌及粗糙度
•     3.1.3 溶液表面张力
•     3.1.4 接触角的测量
•   3.2 直接接触式膜蒸馏 （DCMD） 对含SDS溶液的处理
•     3.2.1 PTFE膜
•     3.2.2 PVDF膜
•     3.2.3 双疏膜
•     3.2.4 小结
•   3.3 Ca2+对DCMD处理含SDS溶液过程的影响
•     3.3.1 DCMD实验
•     3.3.2 污染物及三种膜的表面能
•     3.3.3 污染物与膜表面间的界面相互作用
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 袁子怡,樊华,侯得印,王凯,王军

关键词: 蒸馏,表面活性剂,膜润湿,膜污染

来源: 化工学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 无机化工,有机化工,工业通用技术及设备

单位: 南昌大学资源环境与化工学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,中国科学院生态环境研究中心中国科学院饮用水科学与技术重点实验室,中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,河北工业大学化工学院

基金: 国家自然科学基金项目(51478454)

分类号: TQ028.8

页码: 1455-1463

总页数: 9

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