论文部分内容阅读
随着环境污染的加剧和水资源的日益枯竭,人们对水的循环再利用以及深度处理的呼声和要求也越来越高。但是传统的水处理技术已经难以满足现代人们对各种废水处理及回用的要求,而大量膜分离技术的应用使得这种情况得以改善。但是膜污染和制膜成本较高等问题阻碍了膜技术的应用,因此,本研究开发了低成本、抗膜污染的PVC/PVDF共混滤膜,并实现了工厂生产线生产,并对其性能特征和应用领域进行了探讨。PVC与PVDF在不同共混比例下制得了具有不同特征的滤膜,铸膜液中,PVC与PVDF总浓度为16%,PVC浓度为2%-10%时,二者为部分相容体系,所制得的膜孔径较大,具有典型的微滤膜的特征(平均孔径大约为0.5μm),而PVC浓度为0%、12%、14%、16%时二者相容性较好为完全相容体系,所制得得膜孔径较小,具有典型的超滤膜的特征(平均孔径大约为50 nm)。不同分子量和质量分数的PEG和纳米SiO2的加入对PVC/PVDF共混滤膜产生的影响表明,这两种添加剂的加入均会提高膜的机械性能、亲水性能和抗污染性能等,加入PEG分子后PVC/PVDF共混滤膜的纯水通量提高了27%,而纳米SiO2加入后,发现膜的纯水通量下降了36%,分析认为,加入的纳米SiO2具有较高表面能,致使聚合物高分子的键链在相转化成膜的过程中不能被充分打开,从而导致了共混膜的平均孔径由0.16μm降低至0.06μm。在工厂中制备了PVC/PVDF增强型中空纤维膜及其组件,并对该膜生产过程中的张力机转速、计量泵转速、绕丝轮转速对成膜的影响进行了实验研究,结果表明,张力机与计量泵的转速越大制备的中空纤维膜的膜厚就越大,机械性能越好,纯水通量越低,绕丝轮的转速越大膜厚越小,机械性能越差,纯水通量越高,工厂生产设备最佳运行的参数为:张力机转速为43转/min;计量泵转速为19转/min;绕丝轮转速为15.5转/min。具有不同孔径特点的PVC/PVDF共混滤膜在不同的废水处理中表现出其独特的优势。平均孔径为0.2μm的PVC/PVDF共混滤膜处理含藻废水时,能够有效的实现微藻和废液的分离,对微藻的回收率达到了99%,并对废水中的大部分有机物的去除率保持在18.3%;平均孔径为66.38 nm的PVDF滤膜处理污泥上清液时,能够实现污泥混合液中泥水的分离,过滤通量保持在300 L/(m2﹒h),并且经过PVDF滤膜处理后的水样中无细菌的检出;平均孔径为18.30 nm的PVC滤膜用于处理高色度废水,能够截留废水中的杂环和多环芳香族有机化合物并能够有效的降低其色度,对该废水中的大分子有机物的去除率达到了60%。