基于污水回用的PVDF-絲瓜絡(luò)超濾膜親水化抗污染改性研究.pdf

1、當(dāng)前以聚偏氟乙烯(PVDF)為主體材料的超濾膜在水處理行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛，但因其使用過(guò)程中容易受到污染而限制了其推廣應(yīng)用。改善PVDF膜的親水性是公認(rèn)的降低膜污染的有效途徑。絲瓜絡(luò)作為可再生綠色資源，對(duì)油污具有優(yōu)良抗污染性。本研究選用氯化鋰/二甲基乙酰胺(LiCl/DMAc)作為溶劑，設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)確定絲瓜絡(luò)的最佳溶解條件;分別控制鑄膜液中絲瓜絡(luò)纖維含量、聚乙烯醇(PVA)含量、聚乙二醇(PEG)含量及PVDF含量，進(jìn)行PVDF/絲瓜絡(luò)親

2、水化超濾膜抗污染改性研究;并通過(guò)以典型污染物及城市污水二級(jí)處理水為處理對(duì)象的膜濾試驗(yàn)，考察了所制備膜的抗污染性能。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)本研究所處試驗(yàn)條件下，絲瓜絡(luò)溶解的最佳條件為:LiCl濃度6％，常溫?cái)嚢钑r(shí)間10h，加熱時(shí)間2h，加熱溫度80℃。
　　(2)采用共混的方式制備PVDF/絲瓜絡(luò)超濾膜，研究結(jié)果表明:絲瓜絡(luò)纖維的加入對(duì)膜孔隙率影響較小，但會(huì)明顯改變膜的表面結(jié)構(gòu)和內(nèi)部孔狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)可以提高膜的親水性能;

3、隨著絲瓜絡(luò)含量由0.0％增大至2.0％時(shí)，當(dāng)PVDF含量為14％時(shí)，膜通量由58.7L/m2h提高至182.6L/m2h; PVDF含量為16％時(shí)，膜通量由75L/m2h提高至257.7L/m2h;所有膜的截留率都維持在92％以上。通過(guò)對(duì)牛血清蛋白(BSA)的污染試驗(yàn)得出，絲瓜絡(luò)纖維的加入可以顯著提高膜的抗污染性能，當(dāng)PVDF含量為16％，絲瓜絡(luò)纖維含量為1.2％時(shí)，膜的通量恢復(fù)率最高，由未添加時(shí)的49.85％提高到94.19％。

4、>　　(3)通過(guò)共混—交聯(lián)的方式，在鑄膜液中引入不同含量及不同聚合度的PVA，進(jìn)一步提高PVDF/絲瓜絡(luò)超濾膜的親水性。接觸角測(cè)定顯示PVA可以顯著提高膜的親水性，PVA聚合度越低對(duì)膜親水化改性效果越高，在PVDF∶PVA為4∶1時(shí)，添加PVA2488、PVA1788、PVA0588的膜接觸角分別為93.4°、66.5°、28.8°; BSA溶液膜污染試驗(yàn)表明:PVDF∶PVA為4∶1時(shí)膜的通量恢復(fù)率高于PVDF∶PVA為8∶1時(shí)膜的通

5、量恢復(fù)率。綜合膜性質(zhì)及性能參數(shù)指標(biāo)，選擇PVA1788且PVDF∶PVA為4∶1時(shí)，共混改性膜能達(dá)到較好的效果。
　　(4)通過(guò)控制鑄膜液中致孔劑PEG的含量，進(jìn)行了親水化改性膜形貌結(jié)構(gòu)的調(diào)控研究。掃描電鏡(SEM)圖片顯示PEG致孔效果明顯，隨著含量的增大，膜表面小孔明顯增多，斷面支撐結(jié)構(gòu)孔徑變大，上層結(jié)構(gòu)變薄;且PEG含量的增加使得膜通量先增加后減少，膜截留率也呈現(xiàn)先增加后減少變化趨勢(shì)，當(dāng)PEG添加量為2％時(shí)，膜既有較高的通量