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響應曲面法優化MBfR中PVDF/pDOPA改性膜的表面改性條件

     發布時間:2018-02-06 

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響應曲面法優化MBfR中PVDF/pDOPA改性膜的表面改性條件

袁曉彤, 張利娟, 王 暄, 呂曉龍, 郭東岳 

(天津工業大學,省部共建分離膜與膜過程國家重點實驗室,生物化工研究所,天津  300387)


摘 要:膜生物膜反應器研究中,常用疏水性微孔膜存在氧傳質性能、耐污染性能較差等問題,論文以課題組自制疏水性PVDF中空纖維膜為原膜,采用自聚合法以左旋多巴為單體對原膜進行表面改性,采用響應曲面法針對左旋多巴濃度、自聚合時間及熱處理溫度對于改性膜性能的影響進行系統研究,模擬得到改性膜氧傳質性能參數KLa的二次回歸方程模型,結果表明:最佳表面改性條件(L-DOPA質量濃度1.54 g/L、自聚合時間3.0 h、熱處理溫度37.0 ℃)下,改性膜KLa的實測結果(1.61×10-2 min-1)與響應曲面擬合所得模型的預測值(1.60×10-2 min-1)基本吻合,該模型可用于優化PVDF/pDOPA改性膜的表面改性條件。最佳表面改性條件下,PVDF/pDOPA改性膜與原膜機械性能相近,氧氣傳質性能顯著優于原膜,KLa自原膜0.95×10-2 min-1提高至1.61×10-2 min-1,為原膜的1.70倍,改性膜表面親水性提高(接觸角自原膜75.2°降至41.4°)。

關鍵詞:水解酸化-AO工藝;電滲透;污泥脫除水


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