【摘 要】
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为了开发通量较高的新型疏松纳滤膜材料,分离染料废水中的盐和染料,有效的回收利用染料,论文首先以氯化聚氯乙烯（CPVC）超滤膜作为基膜,通过多巴胺（DA）和聚乙烯亚胺（PEI）在膜表面共沉积后与均苯三甲酰氯（TMC）进行界面聚合制备了CPVC复合疏松纳滤膜。在此基础上采用聚苯乙烯-马来酸酐（SMA）通过共混的方法对CPVC进行亲水化改性后,制备了SMA/CPVC复合疏松纳滤膜。论文探讨了SMA对CP
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为了开发通量较高的新型疏松纳滤膜材料,分离染料废水中的盐和染料,有效的回收利用染料,论文首先以氯化聚氯乙烯（CPVC）超滤膜作为基膜,通过多巴胺（DA）和聚乙烯亚胺（PEI）在膜表面共沉积后与均苯三甲酰氯（TMC）进行界面聚合制备了CPVC复合疏松纳滤膜。在此基础上采用聚苯乙烯-马来酸酐（SMA）通过共混的方法对CPVC进行亲水化改性后,制备了SMA/CPVC复合疏松纳滤膜。论文探讨了SMA对CPVC基膜亲水性能,抗污染性能和机械性能的影响,同时探讨了PEI浓度和分子量对CPVC复合疏松纳滤膜和SMA/CPVC复合疏松纳滤膜选择层结构与性能的影响。通过研究得到了以下结论:（1）将DA与PEI共沉积后界面聚合制备的CPVC复合疏松纳滤膜中,随着PEI浓度逐渐增加,纯水通量先增大后降低,PEG800截留率先降低后逐渐上升。这归因于亲水性胺单体的参加反应的数量增加,PEI与DA之间发生迈克尔加成或席夫碱反应,延缓了DA的自聚合,减少团聚,膜表面粗糙度逐渐降低,高浓度的PEI与TMC反应更剧烈,选择层的厚度增加;随着PEI分子量逐渐增加,纯水通量逐渐降低,PEG800截留率呈上升趋势。这是由于PEI分子链变长,DA反应的末端氨基之间的距离变长,反应生成的团聚体减少,膜表面变得光滑致密,同时PEI与TMC的交联度提高造成膜表面透水性能显著降低。在PEI浓度为5g/L,分子量为1800时,制备的CPVC复合疏松纳滤膜达到最佳性能,纯水通量达到5.46LMH,对PEG800的截留率为93.5%,达到纳滤级别。（2）将SMA与CPVC共混制备基膜来提高CPVC的亲水性能,再通过共沉积与界面聚合组合法制备SMA/CPVC复合疏松纳滤膜中,随着SMA含量增加,纯水通量增加,PEG800截留率下降,通量恢复率提升;随着PEI浓度逐渐增加,纯水通量先增大后降低,PEG800截留率先降低后逐渐上升,最佳条件下制备的膜相较CPVC复合疏松纳滤膜通量提升了38%。这归因于膜表面出现大量亲水性酸酐基团,提高了膜表面润湿性,膜表面粗糙度增加,膜孔结构得到改善,孔隙率提高,高浓度的PEI与TMC反应更彻底,生成的PA选择层的致密度和厚度增加。当SMA含量为3%,PEI浓度为5g/L时,膜性能达到最优,纯水通量为7.55LMH,对PEG800截留率为90.2%,达到纳滤级别。（3）CPVC复合疏松纳滤膜在RB5模拟染料废水处理中发现:随着PEI浓度增加,染料通量先增加后降低,染料截留率先下降后升高。这归因于亲水性胺单体的反应数量增加,延缓了DA的自聚合,减少团聚,膜表面粗糙度逐渐降低,高浓度的PEI与TMC反应更剧烈,选择层的厚度增加;随着PEI分子量增加,染料溶液通量逐渐降低,RB5染料截留率呈上升趋势。这是因为PEI分子链变长,DA反应的末端氨基之间的距离变长,反应生成的团聚体减少,膜表面变得光滑致密,同时PEI与TMC的交联度提高造成膜表面透水性能显著降低。最佳条件下制备的CPVC复合疏松纳滤膜,PEI浓度为5g/L,分子量为1800,染料溶液通量为4.64LMH,染料截留率为98.5%,盐截留率为2.1%,染料和盐的分离因子为46.9,同时在长时间运行下保持处理效率和稳定性。SMA/CPVC复合疏松纳滤膜在处理RB5模拟染料废水中发现:随着SMA含量增加,染料溶液通量增加,对RB5染料和盐的截留率下降;随着PEI浓度增加,染料通量先增加后降低,染料截留率先下降后升高。最佳条件下制备的膜相比CPVC复合疏松纳滤膜通量提升45%。这归因于膜表面出现大量亲水性酸酐基团,提高了膜表面润湿性,膜表面粗糙度增加,膜孔结构得到改善,孔隙率提升,高浓度的PEI与TMC发生的界面聚合反应更剧烈,生成的PA层厚度和致密度大大提升。在SMA含量为3%,PEI浓度为5g/L时制备的复合疏松纳滤膜达到最佳效果,染料通量6.75LMH,染料截留率为95.9%,盐截留率为1.6%,染料和盐的分离因子为59.9,并在长时间运行测试中保持运行良好稳定。
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