含酚废水主要来源于石油炼制、石油化工、酚醛树脂、杀虫剂等工业生产中,其中所含的酚类化合物是废水中常见的一类高毒性和难以降解的有机物,处理困难,对环境危害大。目前,含酚废水已成为我国重点控制的废水之一,处理方法主要有溶剂萃取、活性碳和聚合物吸附、生化处理等,但都存在不足之处。最近几年来,硅橡胶膜和渗透蒸发技术在去除废水中挥发性有机物(VOC)的研究中越来越引起人们的关注。硅橡胶膜是一种均相聚合物材料无孔膜,具有对苯酚选择透过性高、操作稳定等优势,适宜于含酚废水的处理。本研究以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为膜材料,β-环糊精(β-CD)和冠醚为填充剂,制备了一系列PDMS渗透蒸发膜,并通过加入填充剂制备了填充膜,采用红外光谱、扫描电镜(SEM)、接触角实验、溶胀实验、断裂强度和厚度测定等多种表征手段对膜材料的结构形态和物理化学参数进行了研究。考察了填充剂的量对膜分离性能的影响,结果表明,随着β-环糊精含量的增加,填充膜的渗透通量先降低后升高,膜的选择系数增大;随着冠醚添加量的增加,膜的渗透通量和选择系数都随之增大,添加剂的加入提高了膜的分离性能。考察了渗透蒸发过程操作条件对膜分离性能的影响:硫化温度越高,膜对苯酚的选择性增加,渗透通量下降;料液温度升高,膜的选择性降低,而渗透通量增加;料液浓度增加,膜的选择系数和渗透通量均增加;料液流速加快,膜的渗透通量和选择系数均增加;下游侧压力升高,渗透通量减小,而选择系数增加。当PDMS预聚体与溶剂、交联剂和催化剂的配比一定时,在硫化温度为40℃,料液温度为60℃、浓度为0.1g/L、流速为0.4L/min,下游侧压力为6KPa时,测得膜的渗透通量为87mg/(m~2·h),膜对苯酚的选择系数为4.75。通过引入交联剂甲基三乙氧基硅烷制备了甲基嵌段PDMS渗透蒸发改性膜,增加膜结构中甲基含量,改善了膜的疏水性,并对改性膜的结构形态和物理化学参数进行了研究,考察了溶剂和交联剂的用量对膜性能的影响,改性膜的渗透通量和分离因子较参比膜分别增加了14%和22%,PDMS渗透蒸发膜的甲基嵌段疏水改性取得了良好的效果。研究了用PDMS渗透蒸发膜处理实际含酚废水的应用,考察了含酚废水中的盐离子和硫酸、盐酸对苯酚渗透蒸发膜分离过程的影响,重点研究了PDMS渗透蒸发膜对高浓度和低浓度实际含酚废水的处理效果,结果表明,氯化钠的存在能够大大提高膜的渗透通量,硫酸的存在也使得膜的渗透通量有所增加;而盐酸的存在使得膜的渗透通量有所减小;使用PDMS渗透蒸发膜处理高浓度(1865mg/L)和低浓度(637mg/L)含酚废水时,在一定条件下,苯酚去除率分别为87%和75.2%,废水COD去除率分别为89.6%和85.5%,取得了很好的效果,另外PDMS渗透蒸发膜水中其它常见挥发性有机物有很好的去除效果。