混凝-膜分离集成工艺处理表面活性剂废水的研究

废水中的表面活性剂成分复杂、分子量小,若不经处理直接排入水体,将造成水体的富营养化。膜分离法处理废水存在膜易污染、清洗困难的问题。针对上述问题,文章提出采用混凝-膜分离集成工艺处理表面活性剂废水。首先,采用相转化法自制二氧化钛改性聚偏氟乙烯超滤膜,并通过扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、接触角测量仪测试膜的结构和性能;然后以十二烷基苯磺酸钠配制表面活性剂废水,以聚合氯化铝作为混凝剂,研究紫外光照强度、进水流量,溶液p H值对集成工艺处理效果的影响。研究结果表明,改性膜表面具有致密分离层,断面呈指状孔和海绵状结构;傅里叶红外光谱表明聚乙二醇和二氧化钛的加入掩盖了部分聚偏氟乙烯晶型的红外吸收;二氧化钛改性膜具有更小的接触角;紫外光照强度和进水流量对混凝-膜分离工艺影响较小,溶液酸碱性对工艺影响较大,并且当溶液p H值为4.5时集成工艺对表面活性剂废水处理效果最佳。混凝-膜分离集成工艺作为一种新型解决方案,在大规模、高效、低成本处理生活和工业废水中有望发挥重要作用。

聚偏氟乙烯/坡缕石复合膜的制备及性能研究

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)分离膜的综合性能,将自然界中亲水性纤维状物质坡缕石(APT)作为一种添加剂加入铸膜液中,通过相转化法制备出PVDF/APT复合超滤膜。系统研究了APT的添加对复合膜微观结构、亲疏水性、过滤性能、热稳定性及抗污染性能的影响规律。结果表明,同原膜相比,复合膜孔径变小,亲水性提高,水通量、蛋白截留和抗污染能力提高。接触角由原膜87.4°降低到78.8°;APT添加量6%时,水通量由原膜104.1L/(m2·h)增加到复合膜232.4L/(m2·h);牛血清蛋白(BSA)污染后,复合膜通量恢复率由原膜37.9%上升到59.4%。综合实验结果表明,APT是一种优良的PVDF膜改性剂,添加量为6%时,膜具有较好的综合性能。

具有海绵状结构聚醚砜分离膜的制备及其孔径调控方法研究

为了获得具有海绵状结构和精准分离性能的聚醚砜膜,系统地研究了固含量,甘油、聚乙烯吡咯烷酮以及丙酮含量对溶液相转化法下制膜性能的影响机制。结果表明:甘油,聚乙烯吡咯烷酮含量可用于调控膜材料结构,实现海绵状结构分离膜的制备;固含量以及丙酮含量分别影响膜孔致密程度以及分离层的亚稳态,通过改变两者含量可以获得具有不同分离精度的聚醚砜膜。即当聚乙烯吡咯烷酮含量为11.0%~13.0%,甘油含量为5.0%,可以有效地控制海绵状结构;保持聚醚砜16.0%~18.0%的固含量,通过改变铸膜液中丙酮含量可以实现分离膜孔径在10~200nm的精准调节。