親水性復(fù)合超濾膜的制備及其耐油污染性能的研究.pdf

1、本文將PVA、哌嗪和對(duì)苯二甲酰氯在聚醚砜(截留分子量為10萬(wàn))超濾膜表面上進(jìn)行界面聚合，制備聚哌嗪酰胺復(fù)合超濾膜。探討了有機(jī)溶劑的種類(lèi)，添加的酸吸收劑和表面活性劑的作用，不同反應(yīng)物濃度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)改性膜的性能影響。研究結(jié)果表明，在環(huán)境溫度25℃下，PVA含量0.25％，哌嗪含量0.15％，對(duì)苯二甲酰氯含量0.36％，碳酸鈉含量0.2％以及十二烷基硫酸鈉含量0.8％時(shí)，所制得的膜的性能較好。其截留分子量為4萬(wàn)，純水通量為280L/(m<'

2、2>·h)；紅外光譜結(jié)果表明PVA在長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)濾后，會(huì)因漂洗而部分流失;用PVP代替PVA進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的膜的性能差別不大，說(shuō)明用上述方法制備的聚哌嗪酰胺復(fù)合超濾膜，PVA以致孔劑的作用為主。這是因?yàn)榘坊c酰氯反應(yīng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于與羥基的反應(yīng)速度。 為了使PVA介入反應(yīng)，起到永久親水的改性作用，將PVA與2，4-甲苯二異氰酸酯(TDI)在聚醚砜超濾膜表面上進(jìn)行界面聚合交聯(lián)反應(yīng)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)在環(huán)境溫度15℃下，較好的復(fù)合

3、膜制備條件為：氫氧化鈉濃度為0.2～0.4％(wt)，十二烷基硫酸鈉濃度為0.8～1.0％(wt)，PVA與TDI的含量分別為0.5～2％、0.08～0.5％，反應(yīng)時(shí)間為60～120s。復(fù)合膜的截留分子量為1萬(wàn)，純水通量為220L/(m<'2>·h)；耐污染性能與清洗性能都優(yōu)于基膜。紅外光譜結(jié)果證明PVA存在于復(fù)合膜中，長(zhǎng)時(shí)間過(guò)濾也不會(huì)流失。 將基膜、聚哌嗪酰胺復(fù)合超濾膜和PVA-亞胺酯復(fù)合超濾膜進(jìn)行耐油污染及清洗實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)

4、三者的除油率分別為78％、90％和94％，衰減系數(shù)分別為46.8％(4小時(shí))、2.2％(12小時(shí))與1.9％(12小時(shí))；在長(zhǎng)時(shí)間含油廢水耐污染實(shí)驗(yàn)中，穩(wěn)定含油廢水通量分別為27.0L/(m<'2>·h)、32.6L/(m<'2>·h)和38.0L/(m<'2>·h)；說(shuō)明PVA-亞胺酯復(fù)合超濾膜較基膜、聚哌嗪酰胺復(fù)合超濾膜有更好的耐油污染性能；并且PVA-亞胺酯復(fù)合超濾膜的清洗性能也優(yōu)于基膜和聚哌嗪酰胺復(fù)合超濾膜；通過(guò)阻力分析發(fā)現(xiàn)，過(guò)