纖維素非對稱中空纖維超濾膜制備及油水分離研究.pdf

1、膜分離技術(shù)用于分離乳化油污水,具有能耗低、分離效率高等優(yōu)點,但膜污染引起的分離性能下降制約了其技術(shù)潛力的發(fā)揮.因此,研制抗污染親水性的油水分離膜十分必要. 以纖維素、N-甲基嗎啉-N-氧化物為鑄膜體系制備纖維素超濾膜,系統(tǒng)考察了鑄膜液濃度、芯液組成、干紡距離、凝膠浴溫度和無機鹽添加劑種類等對纖維素非對稱中空纖維膜結(jié)構(gòu)與性能的影響,采用DMSO作為芯液,研制出具有非對稱結(jié)構(gòu)的纖維素中空纖維膜.濕法紡絲傾向于液-液相分離,而干-濕法

2、傾向于液-固相分離,在其它制膜條件相同的情況下,濕法比干-濕法紡制的纖維素膜具有較高的水通量.隨著外凝膠浴中DMSO濃度的增大,外皮層發(fā)生液-固分相,形成多孔結(jié)構(gòu).隨著外凝膠浴水溫度的升高,皮層變薄,纖維素膜的純水通量逐漸增大.考察了無機鹽添加劑對纖維素中空纖維超濾膜性能的影響,添加1﹪Mg(C104)2使纖維素膜的通量提高到16 L·m<'-2>·h<'-1>. 考察了料液流速、跨膜壓差、料液濃度、料液溫度和pH值對纖維素膜分

3、離油水的影響,油截留率在98﹪以上,通量下降率不高于10﹪,經(jīng)過純水物理清洗和氫氧化鈉溶液清洗后的纖維素膜通量基本恢復(fù),重復(fù)清洗穩(wěn)定性好,比陶瓷膜、聚砜、聚丙烯等膜材料具有明顯的抗油污染能力. 考察了纖維素膜分離油水的阻力分布,其主要阻力來自于滲透壓,因此采用物理清洗即可將污染大部分除去,進(jìn)一步從理論上闡明纖維素膜具有抗油污染性能的原因.在實驗室配制的油水分離實驗基礎(chǔ)上,建立了纖維素膜油水分離模型,并對油田采出水、機加工廢水和船