海藻酸不同存在状态对纳滤膜硅酸盐结垢影响

为探索硅酸盐结垢过程中,多糖类有机物海藻酸(AA)在纳滤过程中的不同存在状态,即在溶液中与饱和硅酸盐共存、在膜面生成有机污染层,对聚酰胺复合纳滤膜硅酸盐结垢的影响.由过滤实验研究硅酸盐结垢过程中膜通量衰减趋势;结合扫描电子显微镜及原子力显微镜,分析膜表面污染层结构;通过Zeta电位研究静电排斥作用的影响;利用原子力显微镜结合二氧化硅胶体探针分析不同结垢阶段的黏附力特点.结果表明:硅酸盐结垢污染程度为:新膜>AA与硅酸盐共存时(新膜)>AA污染膜.对比新膜的硅酸盐结垢,AA与硅酸盐共存时,可以较弱程度地减轻硅酸盐结垢;然而当AA污染层在膜面形成后,硅酸盐结垢程度显著降低.上述结果表明,AA的不同存在状态对硅酸盐结垢的影响差异很大.

聚酰胺复合纳滤膜去除水中PFOS的研究

利用聚酰胺复合纳滤膜去除水中的PFOS,在0.6MPa操作压力条件下过滤12h,研究PFOS浓度、离子种类、总离子强度以及海藻酸对PFOS截留效果的影响.结果表明,随着PFOS浓度增大其截留率也随之升高;溶液总离子强度越大,PFOS截留率越高,当过滤进行到12h时,溶液总离子强度为150mmol/L时,PFOS的截留率比溶液总离子强度为10mmol/L时仍高2.1%;溶液中加入1mmol/L Ca^(2+)时PFOS的截留效果优于加入1mmol/L Na+时的效果;并且随着二价离子浓度的增加,截留率上升,过滤结束时,Ca^(2+)浓度为3mmol/L的条件下PFOS的截留率约为97.5%,高于1mmol/L Ca^(2+)存在时PFOS的截留率(95%);海藻酸存在时PFOS的截留率显著增高,尤其在1mmol/L钙离子存在条件下,过滤12h后PFOS的截留率仍可达到95%以上,但海藻酸会导致膜污染的发生从而引起膜通量下降.

双分离层复合纳滤膜的制备及其性能

以改性后的聚丙烯腈(PAN)超滤膜为基膜,依次采用层层自组装(LBL)和界面聚合的方法制备了具有双层分离层的复合纳滤膜。以间苯二胺(MPD)为水相单体,均苯三甲酰氯(TMC)为有机相单体,聚乙烯亚胺(PEI)为阳离子聚电解质,聚(4-苯乙烯磺酸钠)(PSS)为阴离子聚电解质,探索了LBL条件对双分离层复合纳滤膜性能的影响,考察了通过不同制备方法获得的纳滤膜对硫酸镁(MgSO_4)的分离性能,得到了最佳的LBL制备条件:PEI溶液的浓度为1.00 g·L^(-1),pH为7;PSS溶液的浓度为1.00 g·L^(-1),p H为10,支撑电解质氯化钠(NaCl)浓度为1.00 mol·L^(-1),单一聚电解质(PEI或PSS)的沉积时间为20 min。与仅通过界面聚合法制得的聚酰胺纳滤膜相比,在界面聚合反应之前,先通过LBL沉积1.5层的聚电解质层时得到的复合纳滤膜分离性能优异稳定,在0.80 MPa的压力下,过滤2.00 g·L^(-1)MgSO_4溶液时的通量为18.6 L·(m^2·h)^(-1),截留率达到99.07%。