基于混合胺的PVDF复合疏松纳滤膜及其在染料废水处理中的应用

为了对染料废水中的染料和盐进行有效的分离、促进染料的回收利用,文章探讨了在共沉积与界面聚合组合法制备PVDF复合疏松纳滤膜过程中,GAZ/PEI对PVDF复合疏松纳滤膜选择层的微观结构、表面粗糙度、过滤性能及其在模拟活性黑5(RB5)染料废水处理中的应用等情况的影响。研究结果表明随着GAZ/PEI的增加,PVDF复合疏松纳滤膜表面结节减小,选择层厚度降低,表面粗糙度减小,纯水通量增大,PEG800截留率降低,染料废水通量增大,GAZ/PEI为9/91时,膜性能最佳,此时纯水通量和染料溶液通量较单一胺分别提高了91.6%和109.1%,RB5和NaCl的截留率分别为94.3%和2.1%,在运行时间内,基于混合胺的PVDF复合疏松纳滤膜体现了较好的运行稳定性。

氯化聚氯乙烯复合纳滤膜的制备及其在模拟RB5染料废水处理中的应用

以氯化聚氯乙烯(CPVC)超滤膜为基膜,采用单宁酸(TA)和哌嗪(PIP)在CPVC膜表面共沉积后与交联剂均苯三甲酰氯(TMC)进行界面聚合得到PA/TA/CPVC复合纳滤膜,采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、红外光谱及接触角对PA/TA/CPVC复合纳滤膜进行了表征,并探讨了干燥时间、TA/PIP浓度比、TA+PIP总浓度、TMC浓度对PA/TA/CPVC复合纳滤膜微观结构与性能的影响。结果表明,TA/PIP浓度比最佳为7/3,TA/PIP层的最佳干燥时间为20min,PA/TA/CPVC复合纳滤膜的纯水通量随着TA+PIP总浓度的增加和TMC浓度的增加而减少,对PEG1000的截留率均在90%以上。PA/TA/CPVC复合纳滤膜纯水通量最大值为4.5L/(m^(2)·h·bar),此时PEG1000的截留率达到95.8%。对模拟RB5染料废水的最大通量为4.3L/(m^(2)·h·bar),此时RB5的截留率为95.4%,对模拟RB5染料废水的稳定性较好。

PA/PDA/PVDF复合纳滤膜的制备及其在模拟RB5染料废水处理中的应用研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜为基膜,通过多巴胺(DA)/聚乙烯亚胺(PEI)共沉积与交联剂均苯三甲酰氯(TMC)进行界面聚合组合的方法制备了聚酰胺/聚多巴胺/聚偏氟乙烯(PA/PDA/PVDF)复合纳滤膜。采用傅里叶变换红外光谱仪、原子力显微镜、场发射扫描电子显微镜对复合纳滤膜的结构、形貌进行了表征,考察了沉积时间、DA/PEI(质量浓度比)、PEI相对分子质量及DA+PEI沉积总量对复合纳滤膜微观结构与性能的影响,研究了复合纳滤膜对模拟活性黑5(RB5)染料废水的处理效果及运行稳定性。结果表明:最佳沉积时间为60min,随着PEI相对分子质量的减小,DA/PEI中PEI质量浓度的增加及DA与PEI沉积总量减小,复合纳滤膜的纯水通量增加。DA与PEI质量浓度比为1:3时,PA/PDA/PVDF复合纳滤膜最大纯水通量达到3.11L/(m^(2)·h·MPa),RB5染料废水通量为1.09L/(m^(2)·h·MPa),截留率为95.89%;DA与PEI沉积总量为4g/L时,RB5染料废水最大截留率达到99.45%,纯水通量为1.34L/(m^(2)·h·MPa),RB5染料废水通量为0.49L/(m^(2)·h·MPa)。

功能菌群DDMZ1固定化及其对RB5的处理效果研究

实验用聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)-沸石作为固定化复合载体,使用包埋交联法固定功能菌群DDMZ1,用正交实验对微生物固定化载体物理特性及偶氮染料活性黑5(RB5)降解脱色性能进行了分析和优化。实验结果发现:SA的浓度为1%、PVA的浓度为8%、沸石浓度为2%、菌液OD=0.7和交联时间12 h,包埋交联固定化条件最佳。扫描电镜结果显示:固定化PVA-SA-沸石载体小球内部结构孔隙众多,利于微生物细胞的附着和增殖。固定化功能菌群 DDMZ1 小球机械强度高、储存稳定性好,特别是它循环利用 30批次后,脱色率仍旧保持在90%以上。同时与游离菌相比,固定化功能菌群DDMZ1小球具有更宽的pH适应范围、更高的热稳定性以及更高盐度和染料浓度的耐受性,且具有循环使用次数越多耐受性越强的趋势。首次将天然功能菌群DDMZ1进行固定化并将其应用于偶氮染料活性黑5的处理,研究结果拓展了功能菌群DDMZ1的应用范围,同时对于利用固定化功能微生物处理含染料废水具有重要指导意义。

液相高压放电降解RB5染料废水的试验研究

随着印染工艺不断更新,大量化学分子结构复杂的化工染料应用到印染行业,使得常规的水处理工艺难以降解印染废水中的染料。本文以活性黑(RB5)染料为研究对象,采用液相高压放电产生强氧化性自由基来降解染料废水,考察反应时间、初始浓度和气体流量对RB5降解的影响,研究结果表明:在外部功率相同的情况下,浓度高染料其降解率相对较低;通入氧气量增加,产生的活性自由基和活性物质数量也增加,RB5的降解率也增大,但气流量不宜过大;高压放电产生的各种活性物质容易破坏染料发色基团的分子链,使其脱色。

混合床生物滤柱处理不同含量活性染料废水

以火山岩陶粒和贝壳生物陶粒制备混合床生物滤柱（MB-BAF）,研究其对不同含量的活性黑5（RB5）染料废水的去除效果。结果表明,在进水RB5的质量浓度为10-30 mg/L时,MB-BAF对染料废水的脱色率超过80%,对COD去除率可达到90%以上,TN去除率在50%左右,出水浊度约为2.0 NTU。MB-BAF在滤层高度为0-300 mm处的脱色效果最显著。贝壳生物陶粒的碱度缓冲作用,MB-BAF对NH3-N的去除率可达到90%,出水的p H稳定在6.5。MB-BAF处理后的主要水质满足GB 4287-2012中的直接排放标准。

纳米TiO_(2)修饰PA/PDA/PVDF复合纳滤膜及其在模拟染料废水处理中的应用研究

为了提高聚偏二氟乙烯(PVDF)复合纳滤膜在染料废水处理中的通量及将染料和盐进行有效的分离,在共沉积与界面聚合组合法制备聚酰胺/聚多巴胺/聚偏二氟乙烯(PA/PDA/PVDF)复合纳滤膜的过程中,通过在多巴胺/聚乙烯亚胺(DA/PEI)共沉积液中添加纳米TiO_(2),对PVDF复合纳滤膜选择层的微观结构、亲水性、通量等进行调控。通过红外光谱、原子力显微镜、扫描电镜、水接触角及过滤实验对PVDF复合纳滤膜选择层的化学结构、微观结构、表面粗糙度、亲水性及过滤性能的表征,探讨了共沉积液中纳米TiO_(2)含量对PVDF复合纳滤膜选择层结构与性能的影响。结果表明:随着纳米TiO_(2)含量的增加,PVDF复合纳滤膜选择层厚度变薄、表面粗糙度增加,亲水性增强,纯水通量大幅度提高,截留率略有下降。对模拟活性黑5和NaCl(RB5&NaCl)染料废水的处理情况表明,纳米TiO_(2)修饰后的PVDF复合纳滤膜染料溶液通量有大幅度提升,染料截留率略有下降,染料和盐的截留率的比值明显上升。运行稳定性研究表明纳米TiO_(2)质量含量在0.006%以下时,PVDF复合纳滤膜在模拟RB5&NaCl染料废水处理中能良好地稳定运行。

固定化对功能菌群DDMZ1脱色效果及群落结构的影响

采用从水解酸化反应器污泥样品中驯化筛选得到的天然功能菌群DDMZ1,使用聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)-沸石为固定化复合载体,以包埋交联法形成固定化DDMZ1小球。通过实验对比,分析游离化DDMZ1菌液和固定化DDMZ1小球对RB5偶氮染料的脱色效率;并分别对游离化DDMZ1菌液、循环使用20批次和30批次的固定化DDMZ1小球进行群落结构分析,探究其群落结构组成的差异性。结果表明:固定化DDMZ1小球对RB5偶氮染料的脱色效率和速率均优于游离化DDMZ1菌液,且二者微生物群落结构组成差异明显。固定化技术有利于群落结构的稳定,循环使用20次和30次的固定化DDMZ1小球群落结构组成相似度高,从属的分类水平分析上发现2种固定化DDMZ1小球中富集有大肠杆菌-志贺菌(Escherichia-Shigella)和兼性厌氧-拟杆菌属(Dysgonomonas),推测这2种菌属是固定化DDMZ1小球对RB5偶氮染料稳定高脱色效率的主要原因。

PA/蒽醌/PVDF复合纳滤膜结构与性能及其应用

以聚偏二氟乙烯(PVDF)超滤膜为基膜,采用聚乙烯亚胺(PEI)与单宁酸(TA)和没食子酸(GA)的混合物共沉积后,再与均苯三甲酰氯(TMC)进行界面聚合的方法制备了PVDF复合纳滤膜,探讨了TA与GA的混合质量比例对PVDF复合纳滤膜选择层的微观结构和性能的影响,分别采用FTIR、AFM、SEM和水接触角测量仪对复合纳滤膜选择层的化学结构、表面粗糙度、微观结构和表面亲水性进行了表征,考察了PVDF复合纳滤膜在模拟RB5-NaCl染料废水处理中的性能和稳定性。结果表明:随着TA:GA比例的增加,选择层的表面粗糙度增加、水接触角减小,纯水通量增加,PEG1000截留率略有降低;染料废水通量和截留率呈相同的变化趋势,染料和盐的分离因子达到12.97;PVDF复合纳滤膜在运行时间内表现出良好的稳定性。