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响应曲面法优化MBfR中PVDF/pDOPA改性膜的表面改性条件

     发布时间:2018-02-06 

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响应曲面法优化MBfR中PVDF/pDOPA改性膜的表面改性条件

袁晓彤, 张利娟, 王 暄, 吕晓龙, 郭东岳 

(天津工业大学,省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,生物化工研究所,天津  300387)


摘 要:膜生物膜反应器研究中,常用疏水性微孔膜存在氧传质性能、耐污染性能较差等问题,论文以课题组自制疏水性PVDF中空纤维膜为原膜,采用自聚合法以左旋多巴为单体对原膜进行表面改性,采用响应曲面法针对左旋多巴浓度、自聚合时间及热处理温度对于改性膜性能的影响进行系统研究,模拟得到改性膜氧传质性能参数KLa的二次回归方程模型,结果表明:最佳表面改性条件(L-DOPA质量浓度1.54 g/L、自聚合时间3.0 h、热处理温度37.0 ℃)下,改性膜KLa的实测结果(1.61×10-2 min-1)与响应曲面拟合所得模型的预测值(1.60×10-2 min-1)基本吻合,该模型可用于优化PVDF/pDOPA改性膜的表面改性条件。最佳表面改性条件下,PVDF/pDOPA改性膜与原膜机械性能相近,氧气传质性能显著优于原膜,KLa自原膜0.95×10-2 min-1提高至1.61×10-2 min-1,为原膜的1.70倍,改性膜表面亲水性提高(接触角自原膜75.2°降至41.4°)。

关键词:水解酸化-AO工艺;电渗透;污泥脱除水


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