基于污水回用的PVDF-絲瓜絡超濾膜親水化抗污染改性研究.pdf

1、當前以聚偏氟乙烯(PVDF)為主體材料的超濾膜在水處理行業(yè)中應用較為廣泛，但因其使用過程中容易受到污染而限制了其推廣應用。改善PVDF膜的親水性是公認的降低膜污染的有效途徑。絲瓜絡作為可再生綠色資源，對油污具有優(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，設計正交實驗確定絲瓜絡的最佳溶解條件;分別控制鑄膜液中絲瓜絡纖維含量、聚乙烯醇(PVA)含量、聚乙二醇(PEG)含量及PVDF含量，進行PVDF/絲瓜絡親

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

3、隨著絲瓜絡含量由0.0％增大至2.0％時，當PVDF含量為14％時，膜通量由58.7L/m2h提高至182.6L/m2h; PVDF含量為16％時，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。通過對牛血清蛋白(BSA)的污染試驗得出，絲瓜絡纖維的加入可以顯著提高膜的抗污染性能，當PVDF含量為16％，絲瓜絡纖維含量為1.2％時，膜的通量恢復率最高，由未添加時的49.85％提高到94.19％。

4、>　　(3)通過共混—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，進一步提高PVDF/絲瓜絡超濾膜的親水性。接觸角測定顯示PVA可以顯著提高膜的親水性，PVA聚合度越低對膜親水化改性效果越高，在PVDF∶PVA為4∶1時，添加PVA2488、PVA1788、PVA0588的膜接觸角分別為93.4°、66.5°、28.8°; BSA溶液膜污染試驗表明:PVDF∶PVA為4∶1時膜的通量恢復率高于PVDF∶PVA為8∶1時膜的通

5、量恢復率。綜合膜性質及性能參數(shù)指標，選擇PVA1788且PVDF∶PVA為4∶1時，共混改性膜能達到較好的效果。
　　(4)通過控制鑄膜液中致孔劑PEG的含量，進行了親水化改性膜形貌結構的調控研究。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，斷面支撐結構孔徑變大，上層結構變薄;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，當PEG添加量為2％時，膜既有較高的通量