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原文传递超疏水膜油水分离特性实验研究

论文题名：	超疏水膜油水分离特性实验研究
关键词：	超疏水网膜;聚苯硫醚;油水分离;含油污水治理;抗腐蚀性
摘要：	随着现代工业的发展和生态文明建设的推进，含油污水的有效治理引起了人们的关注，寻求一种高效节能的油水分离方法迫在眉睫。本文分别以不锈钢丝网和不锈钢多孔板为基底，以聚四氟乙烯和聚苯硫醚为主要制膜材料，采用两层喷涂-高温塑化的方法成功制备出超疏水分离膜。　　对所制备的超疏水分离膜进行表面观察和性能测试。结果显示，膜层表面具有无数低表面能聚四氟乙烯构筑的微米级圆球状结构以及纳米级的棒状结构，它们构成了表面的微纳米粗糙分层结构，从而使得膜层表面表现出良好的超疏水超亲油特性，对水的静态接触角最高为156.5°，对柴油的接触角近似0°，且膜层的附着力较强，各处厚度较为均一，抗腐蚀性能优异。　　分别将超疏水板膜和网膜安装到油水分离器中，设计实验流程测试其油水分离性能，研究不同操作条件对分离效果的影响。结果显示，两种分离膜的透油量均随着操作压力的提高而增加。随着运行时间的延长，超疏水分离膜的油水分离效果逐步趋于稳定，初始含油量为20g/L的油水混合物经400目和500目网膜单级分离后，出口水中油含量可分别降至9mg/L和14mg/L，经15μm板膜和45μm板膜单级分离后，出口水中油含量可分别降至15mg/L和20mg/L。随着初始含油量的增加，超疏水分离膜的油水分离效果略有下降，但整体来看幅度不大，分离效率始终保持在99%以上。超疏水网膜的分离效率几乎不受油水混合物流量变化的影响，但随着混合物流量的增加，板膜的分离效率会下降。两种类型分离膜的分离效果均随分离压差的增大以及分离级数的增加而提高。对比网膜与板膜的性能发现，两者各有优劣，在实际过程中，应根据具体使用条件选择合适的分离组件。　　分析基于超疏水表面油水分离的机理。由于油水两相在其表面润湿性的差异，使得油和水透过分离膜层所需的压力不同，只要提供的操作压力大于油的透过压而小于水的透过压则可以实现油水两相的分离。该研究为新型油水分离技术的发展提供了实验积累。
作者：	李群
专业：	化学工程
导师：	于志家;赵宗昌
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连理工大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文