抗真空有机物污染增透膜特性分析

采用溶胶-凝胶法,结合氨水后处理工艺制备了抗真空有机物污染的二氧化硅增透膜。该膜峰值透光率为99.8%,在有机污染的真空系统中(10-3Pa)保持168 h,透光率曲线变化微小,而同样条件下常规二氧化硅增透膜的峰值透光率下降至95.5%。并采用分光光度计、红外光谱、扫描探针显微镜、静滴接触角测量仪、椭偏仪等测试手段分析了薄膜的特性。

NGO/PDA-DAG改性膜制备及抗污染性能研究

以多巴胺(DA)、1,3-二氨基胍盐酸盐(DAG)、氨基化氧化石墨烯(NGO)为改性剂,将氧化沉积和表面接枝法联用于聚偏氟乙烯(PVDF)原膜表面改性,得到NGO/PDA-DAG改性膜,研究改性膜的制备条件及其抗污染性能.结果表明:①改性膜最佳制备条件为DA浓度1.5mg/mL,DA氧化沉积时间4h,DAG质量浓度1wt%,NGO浓度2mg/mL,NGO接枝时间1h;②改性膜的亲水性能改善明显.改性剂向膜面引入了-NH2、C=N、-OH、C=O等亲水性官能团,使静态接触角由68.7°(原膜)下降到38.7°(改性膜);③改性膜比原膜具有更高的机械强度.改性层改善了原膜表面应力传递盲区,使改性膜表面粗糙度由原膜的46.5nm下降到18.3nm.改性膜的拉伸强度和杨氏模量分别为22.83和376.25Mpa,比原膜提高了39.72%和13.57%;④改性膜的选择透过性和抗有机污染性能显著提高.与原膜相比,改性膜对牛血清白蛋白(BSA)的截留率提高18.64%、纯水通量恢复率提高34.08%、膜总污染率下降20.67%(可逆污染率提高13.41%、不可逆污染率下降34.08%);⑤改性膜抗菌性能强,且抗菌效果稳定持久.改性膜连续4次抗菌测试(38℃下接触2h)的平均抗菌率分别为92.3%、88.5%、87.9%、85.6%,能有效防止生物膜污染发生,而原膜无任何抗菌特性.

等离子体结合六甲基二硅胺烷处理提升增透膜抗真空污染性能研究

本文采用溶胶-凝胶法制备了SiO_(2)增透膜,然后对其进行等离子体结合六甲基二硅胺烷(HMDS)表面改性处理。研究了后处理改性对增透膜表面形貌、微观结构、光学性能及激光损伤性能的影响规律,获得了抗真空有机污染的二氧化硅增透膜。结果表明,增透膜在采用等离子体结合HMDS表面改性处理后,膜层收缩、粗糙度下降、极性羟基等有机基团含量减少;两步后处理改善了增透膜膜层结构和光学性能,显著提高了膜层疏水能力和真空条件下的抗污染性能,并且对溶胶-凝胶二氧化硅增透膜的高损伤阈值属性不产生影响。

零价铝还原联合过硫酸盐氧化高效处理DDNP工业废水

二硝基重氮酚(DDNP)是一种应用广泛的高效引发炸药,生产单位质量的DDNP便会产生200~300倍的含DDNP及其衍生物的工业废水。DDNP毒性大且十分稳定,难以生物降解,而且由于其结构中存在强吸电子的硝基结构,具有抗氧化性,单一高级氧化技术也难以将其彻底降解。利用改性微米零价铝(C@mZVAl)联合过硫酸钠(Na_(2)S_(2)O_(8))构建先还原后氧化体系,考察耦合体系对DDNP的降解性能。结果表明,无需进行额外稀释或调pH等预处理,C@mZVAl联合Na_(2)S_(2)O_(8)便可实现对实际DDNP工业废水〔DDNP(1 050±15) mg/L〕的高效处理,处理效果明显优于单独的氧化或还原处理体系。增加C@mZVAl的投加量可以加快还原阶段的反应速率,增加Na_(2)S_(2)O_(8)的投加量可进一步提高DDNP和COD的去除率,当DDNP初始质量浓度为(1 050±15) mg/L时,还原阶段投加8 g/L C@mZVAl联合氧化阶段投加10 mmol/L Na_(2)S_(2)O_(8)进行反应,废水中DDNP降解率达96.81%,COD去除率达81.20%,出水清澈。相较于目前其他的DDNP处理工艺,改性微米零价铝(C@mZVAl)联合过硫酸钠(Na_(2)S_(2)O_(8))工艺具有效率高、操作简单、药剂消耗少等特点,为DDNP及其他类型抗氧化有机工业废水的治理提供新的思路。

纳米Ag粒子原位杂化PVDF超滤膜的抗污染性能

以AgNO3为前驱体,聚偏氟乙烯(PVDF)为聚合物基体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂和成孔剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为还原剂和溶剂,利用相转化法制备了纳米Ag粒子原位杂化PVDF超滤膜.采用扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜及接触角测定仪对杂化膜的结构和性能进行了表征.结果表明:原位形成的纳米Ag粒子均匀地分散在聚合物基体中,纳米Ag粒子的添加改善了PVDF膜的亲水性能.以腐殖酸和牛血清蛋白作为污染物的代表,考察了Ag/PVDF膜的抗有机污染性能.以大肠杆菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌及活性污泥作为微生物的代表,考察了杂化膜的抗生物污染性能.结果证实了与纯PVDF膜相比,Ag/PVDF膜通量衰减较慢,可有效抑制微生物的生长,表面受活性污泥污染程度小,具有显著的抗有机污染和抗生物污染性能.

氯化锂共混改性对PVDF超滤膜耐氯性的影响

为考察氯化锂(LiCl)共混改性对聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜耐氯性的影响,采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为致孔剂和亲水改性剂,通过非溶剂致相分离法制备了PVDF和PVDF/LiCl膜,考察了次氯酸钠(NaClO)静态加速老化前后2种膜性质和性能的变化。结果表明:添加LiCl使得相转化成膜过程中更多的PVP保留在膜上,且增加了PVDF的极性β相比例,使PVDF/LiCl膜的亲水性增强,孔隙率增加;NaClO老化造成PVP氧化流失和膜亲水性降低,采用牛血清蛋白作为模型有机物的过滤实验表明,NaClO老化使PVDF和PVDF/LiCl膜的污染阻力分别增加88%和49%,PVDF/LiCl膜抗污染性能下降幅度明显小于PVDF膜。总体而言,LiCl共混改性减缓了NaClO造成的PVDF膜性质的变化,提升了PVDF膜的耐氯性。