納濾深度處理聚驅采油廢水

第1章緒論1
1.1研究背景1
1.2納濾膜的污染機理研究進展2
1.2.1無機污染2
1.2.2有機污染2
1.2.3生物污染3
1.3納濾膜污染控制技術研究進展4
1.3.1預處理4
1.3.2膜清洗6
1.3.3膜改性8
1.4納濾膜在采油廢水處理中的研究和應用11
1.5研究內容與技術路線12
1.5.1研究意義12
1.5.2研究內容12
1.5.3技術路線13

第2章試驗材料與方法15
2.1試驗材料15
2.1.1污染納濾膜15
2.1.2NF90膜16
2.1.3納濾膜的制備基質16
2.1.4主要試驗試劑16
2.2試驗用水17
2.2.1現(xiàn)場水樣17
2.2.2試驗配水18
2.3試驗裝置和儀器18
2.3.1錯流納濾裝置18
2.3.2死端納濾裝置19
2.3.3其他輔助試驗儀器設備20
2.4試驗方法21
2.4.1現(xiàn)場污染NF膜膜面污染負荷的測定21
2.4.2膜污染過程的試驗方法21
2.4.3污染納濾膜的清洗和膜性能評價24
2.4.4納濾膜的制備和處理聚驅采油廢水的性能評價25
2.5水質與儀器分析方法27
2.5.1水質分析方法27
2.5.2儀器分析方法27

第3章納濾設施運行情況與污染膜剖析31
3.1現(xiàn)場納濾設施長期運行情況32
3.1.1總工藝流程介紹32
3.1.2納濾設施工藝流程與水質狀況33
3.1.3膜性能35
3.1.4兩種清洗模式的效果比較35
3.2現(xiàn)場納濾膜污染物剖析36
3.2.1掃描電鏡-能譜分析37
3.2.2原子力顯微鏡形貌表征37
3.2.3污染物負荷39
3.2.4分子量分布40
3.2.5化學分析40
3.2.6CNS元素分析42
3.3啟示和建議42
3.4本章小結42

第4章納濾膜處理聚驅采油廢水的膜污染機理44
4.1APAM相對分子質量對納濾膜污染的影響44
4.1.1膜性能和污染阻力45
4.1.2APAM的ζ電位和粒徑分布47
4.1.3膜表征48
4.1.4膜污染的界面熱力學分析52
4.1.5膜污染的力曲線分析53
4.1.6膜污染行為與APAM-膜/APAM相互作用的關系56
4.2膠體SiO2對APAM造成的納濾膜污染的影響58
4.2.1膜性能58
4.2.2污染阻力分布和百分比59
4.2.3膜面累積污染物質量和比阻60
4.2.4膜表征61
4.2.5膜污染的界面熱力學分析63
4.2.6膜污染的力曲線分析66
4.3CO及復合有機物對納濾膜污染的影響68
4.3.1CO和APAM的表征70
4.3.2膜性能70
4.3.3膜表征73
4.3.4截留分子量變化76
4.3.5污染物-電解質-膜/污染物界面自由能及其與膜性能的關系78
4.3.6通過化學清洗恢復通量79
4.4本章小結80

第5章聚驅采油廢水污染納濾膜的清洗與機理82
5.1清洗劑短時間清洗效果比較83
5.2長時間清洗效果84
5.2.1檸檬酸的清洗效率84
5.2.2EDTA-4Na的清洗效率85
5.2.3表面活性劑的清洗效率86
5.3清洗前后膜表征89
5.3.1紅外光譜和ζ電位分析89
5.3.2表面接觸角90
5.3.3SEM圖90
5.3.4DTAC清洗前后膜面XPS分析91
5.4表面活性劑的滲透性和MWCO變化92
5.5表面活性劑單體分子的表征94
5.6DTAC清洗機理模型95
5.7清洗模式對清洗效果的影響96
5.7.1清洗模式設定96
5.7.2清洗效果分析96
5.8表面活性劑對新膜的影響98
5.8.1表面活性劑對新膜性能的影響98
5.8.2表面活性劑清洗前后的膜表征99
5.9意義102
5.10本章小結103

第6章抗污染納濾膜的制備表征及處理聚驅采油廢水的性能104
6.1制備原理104
6.2通量和脫鹽性能105
6.3膜表征106
6.3.1表面接觸角106
6.3.2紅外光譜106
6.3.3X射線光電子能譜107
6.3.4掃描電鏡和原子力顯微鏡形貌108
6.4處理聚驅采油廢水的性能110
6.4.1膜污染通量曲線110
6.4.2脫鹽性能112
6.4.3有機物去除性能112
6.5納濾膜的表面均勻性和長期穩(wěn)定性113
6.6本章小結114

第7章結論與展望116
7.1結論116
7.2創(chuàng)新點117
7.3展望118

參考文獻119

附錄中英文縮(簡)寫對照134