聚乙二醇对氯化聚氯乙烯超滤膜微观结构及其性能的影响

探讨了聚乙二醇(PEG)及其分子量对氯化聚氯乙烯(CPVC)铸膜液黏度及其超滤膜微观结构和性能(纯水通量、截留率、机械性能和耐污染性能)的影响。结果表明,随着PEG分子量的增大,CPVC铸膜液黏度增大,CPVC超滤膜表面由网络大孔结构变为致密结构,PEG400和600对CPVC超滤膜断面微观结构没有太大影响,仍然保持海绵状结构,PEG相对分子质量超过1 000以后,CPVC超滤膜断面变为指状大孔结构与皮层构成非对称结构。铸膜液中添加PEG后,CPVC超滤膜纯水通量大幅度上升,但是截留率有不同程度的下降;随着PEG分子量的增大,CPVC超滤膜的纯水通量,耐污染性能及截留率均呈上升趋势。综合比较,PEG600作为添加剂,CPVC超滤膜能获得较好的性能。

聚氯乙烯中空纤维超滤膜制备过程环境影响分析

生命周期评价(LCA)分析方法已比较普遍地用在膜过程的环境影响分析上,但仍未用于聚氯乙烯(PVC)中空纤维膜制备环节的定量环境影响分析。采用损害计算环境影响评价法(LIME),对PVC中空纤维超滤膜制备的环境影响进行分析。通过对各工序进行清单分析,特征化,规格化和被害影响评价,比较了膜制备工序的污染物排放情况和环境影响。研究发现,评价范围内对大气环境的影响远大于对水环境的影响。搅拌工序对环境的影响最大,它排放的温室气体也是所有工序中最大的,为201.11kgCO2eq。为了降低制膜环节的环境影响,首先考虑降低搅拌工序的能耗和加强NMVOC的收集和处理。考察各工序对人体健康和社会资产的间接环境影响。研究发现,搅拌工序对两者的影响均最大。设定情景,考察反渗透工序(RO)工序对评价整体的影响。研究发现,RO对人体健康和社会资产的影响不大,对社会资产的影响比无RO工序小。

聚乙二醇对聚氯乙烯超滤膜微观结构和性能的影响

采用分子质量为8 ku的聚乙二醇(PEG)作为添加剂和制孔剂,通过相转化法制备了聚氯乙烯(PVC)超滤膜。通过铸膜液黏度、膜表面元素组成、膜的微观形貌、膜表面接触角和膜渗透截留分析,研究了PEG对PVC超滤膜结构和性能的影响。结果表明,PVC和PEG是部分相容体系,PEG的添加使得PVC超滤膜表面孔隙变得均一,增加了膜表面的亲水性和膜内部的纳米级微孔,改变了超滤膜内部指状孔道的结构,有利于水流的渗透;而过少的PVC和过量的PEG会导致功能层塌陷,增加水流传质阻力。当聚合物的质量分数为19%、PVC与PEG的质量比为17∶2时,超滤膜的纯水通量可达到4.16 L(/m^(2)·h·kPa),对牛血清白蛋白(BSA)的截留率为96%,循环处理腐殖酸溶液并用纯水清洗后,膜通量恢复率为80.3%;水厂中试应用结果表明,超滤膜可将出水浊度降至0.1 NTU以下,并能去除100%的大肠杆菌。

膜-生物反应器中PVC膜污染及清洗方法研究

研究膜组件为聚氯乙烯超滤膜的一体式膜-生物反应器(SMBR)中膜的污染情况及其不同的清洗方式。在15L/(m2.h)的次临界通量运行条件下,比较了连续无反洗和每周1次低浓度次氯酸钠溶液(有效氯质量浓度为500mg/L)反洗的两种运行方式,得到两种运行方式下跨膜压差的上升速率分别为1.23kPa/d和0.97kPa/d;比较了污染后膜的不同在线清洗方法,发现用高浓度次氯酸钠溶液(质量分数为3×10-3)反洗的效果优于空曝气清洗、清水反洗、盐酸溶液(pH=1)反洗和氢氧化钠溶液(pH=12)反洗;同时,比较了不同化学药剂的离线清洗效果,发现先以质量分数为3×10-3的次氯酸钠溶液浸泡,再用pH=1的盐酸溶液浸泡的清洗效果较好。本研究为膜-生物反应器中污染后膜的清洗提供了参考。