聚酰胺复合纳滤膜制备及其工业废水处理应用

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:deannazhu
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纳滤膜是一种分离性能介于超滤膜与反渗透膜之间的分离膜,广泛应用于海水淡化、脱盐浓缩、淀粉糖品纯化及浓缩、工业废水的处理及回用等,是当今膜技术的研究热点。目前,国内的纳滤膜存在水通量低的问题,从而限制了纳滤膜的应用。因此,制备高通量、高分离性能的纳滤膜是目前的研究热点。然而,大多通过优化聚合分离层的工艺制备高通量的纳滤膜,而调控基膜的研究少。  本文采用界面聚合法制备纳滤膜,以哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)为两相单体,通过对基膜的调控及界面聚合条件的优化,制备出高通量的聚酰胺复合纳滤膜,通过电镜扫描(SEM)和X-射线衍射(XRD)等方法表征膜的形貌和结构。实验发现,基膜的亲水性好和结构为海绵状孔时,能提高纳滤膜的通量。随后对界面聚合条件进行优化,考察水相单体浓度、水相中添加剂的种类及浓度和反应时间等条件对纳滤膜性能的影响。  实验结果表明,聚酰胺复合纳滤膜具有良好的分离性能和高通量。基膜中添加亲水性有机物,增强膜表面的亲水性,能改善了聚酰胺分离层的性能。与指状孔的超滤膜相比,海绵状孔结构为基膜时,不仅膜的通量得到了提高,耐压密性大大提升。在水相单体浓度为1.0wt%,十二烷基磺酸钠(SDS)浓度为0.06wt%,水相溶液pH值为9.5,水相处理时间为10min,界面聚合反应时间为1min的条件下制备纳滤膜;料液温度25℃、操作压力0.6MPa时,纳滤膜的通量63.9L·m-2·h-1·MPa-1,对镁离子的截留率为92.9%,对钠离子的截留率为31.0%。  实验表明,纳滤膜具有良好的抗污染性和一定的耐氯性。进一步将纳滤膜用于工业废水处理,可将COD降至10.0mg·L-1,水的总硬度降至100.0mg·L-1,处理后的水质良好。
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