本書對現(xiàn)場納濾設(shè)施的長期運行效能進行監(jiān)測，并全面剖析污染納濾膜的污染物組成；依據(jù)現(xiàn)場污染膜的主要污染物判定結(jié)果，分析不同分子量陰離子聚丙烯酰胺對納濾膜的污染機理、膠體二氧化硅存在時陰離子聚丙烯酰胺的污染特點以及陰離子聚丙烯酰胺與原油的復(fù)合有機污染特性。本書依據(jù)膜污染物的類型遴選出合適的清洗劑，并探討了清洗劑的清洗機理。最后，在納濾膜制備過程中，通過添加親水性聚醚胺分子對聚酰胺納濾膜進行改性，提高納濾膜處理聚驅(qū)采油廢水的抗污染性能。
本書中的研究可在保證納濾膜對聚驅(qū)采油廢水的處理效果基礎(chǔ)上，為納濾工藝的優(yōu)化、納濾膜的化學(xué)清洗方法的選擇和新型納濾膜的研發(fā)提供理論保障和技術(shù)支持，助推納濾工藝經(jīng)濟、高效地服務(wù)于聚驅(qū)采油廢水的深度處理和資源化回用領(lǐng)域。本書可供從事水處理的專業(yè)技術(shù)人員和研究人員、高等院校師生參考使用。
趙東升，南陽師范學(xué)院，講師，博士畢業(yè)于同濟大學(xué)市政工程專業(yè)；《Water Research》等國際知名學(xué)術(shù)期刊審稿人，擔任《水處理生物學(xué)》《水質(zhì)工程學(xué)》《污水處理與深度處理工藝》等課程教學(xué)近4年；2010年7月至2012年2月，在武漢市政工程設(shè)計研究院有限責任公司工作，主要負責市政給排水的設(shè)計工作；長期從事納濾膜制備及其污染機制、污水的深度處理及資源化利用等領(lǐng)域的研究；目前主持的科研項目有：河南省科技攻關(guān)計劃1項，河南省高等學(xué)校重點科研項目1項，南陽師范學(xué)院專項項目1項；已發(fā)表SCI收錄論文11篇。
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(shù)研究進展4
1.3.1預(yù)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(yīng)用11
1.5研究內(nèi)容與技術(shù)路線12
1.5.1研究意義12
1.5.2研究內(nèi)容12
1.5.3技術(shù)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(zhì)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(shè)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(qū)采油廢水的性能評價25
2.5水質(zhì)與儀器分析方法27
2.5.1水質(zhì)分析方法27
2.5.2儀器分析方法27
第3章納濾設(shè)施運行情況與污染膜剖析31
3.1現(xiàn)場納濾設(shè)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(shè)施工藝流程與水質(zhì)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(xué)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(jié)42
第4章納濾膜處理聚驅(qū)采油廢水的膜污染機理44
4.1APAM相對分子質(zhì)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(xué)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(guān)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(zhì)量和比阻60
4.2.4膜表征61
4.2.5膜污染的界面熱力學(xué)分析63
4.2.6膜污染的力曲線分析66
4.3CO及復(fù)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(zhì)-膜/污染物界面自由能及其與膜性能的關(guān)系78
4.3.6通過化學(xué)清洗恢復(fù)通量79
4.4本章小結(jié)80
第5章聚驅(qū)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(shè)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(jié)103
第6章抗污染納濾膜的制備表征及處理聚驅(qū)采油廢水的性能1004
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(qū)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(jié)114
第7章結(jié)論與展望116
7.1結(jié)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
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