高效去除重金属的改性聚合物膜研究进展

概述了改性聚合物膜在重金属去除领域的应用及研究进展,介绍了表面改性、共混改性以及支撑层改性等改性方法。分析了改性聚合物膜表面或基体内部的官能团与功能材料对重金属去除效果的影响及主要作用机理。指出:支撑层改性可以有效提高膜基体孔内负载吸附剂的分散性进而提高重金属吸附量,但改性聚合物膜的稳定性有待进一步评估和提升。     

聚偏氟乙烯大孔超滤膜的研究

以国产聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）为原料,选择不同种类的单一溶剂、混合溶剂和添加剂为铸膜液组成,研究了若干制膜因素对膜性能的影响,采用混合溶剂ＤＭＡＣ／ＡＣ之比控制ＡＣ含量在４０％─６０％,添加剂含量在１０％─２０％,制膜的气氛温度为２５—３０Ｃ,铸膜液温度为５０℃左右,可制得截留分子量为１５万和２４万,透水速度达３０—７０ｍｌ／（ｃｍ２·ｈ）,截留率为９０％以上的大孔超滤膜。     

亲疏水性溶解性有机物对聚偏氟乙烯超滤膜污染行为

选用模拟亲疏水性有机物及实际二级处理水中的亲疏水性有机物,分别进行了聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜污染实验.并测定了不同污染物与膜及污染物间的作用力,分析亲/疏水性有机物对PVDF超滤膜的污染行为.结果表明,膜-污染物及污染物间相互作用力是控制膜污染行为的主导因素.亲水性有机物与PVDF超滤膜之间的相互亲和力较强,致使运行初期膜通量的大幅度下降,是PVDF膜的优势污染物.但是,针对实际污染物,运行后期,疏水性有机物之间较强的相互作用力使得其取代了亲水性有机物,成为膜的优势污染物.此外,模拟亲疏水性有机物的膜污染变化规律与实际亲疏水性有机物相似,表明使用模拟污染物可一定程度上预测实际废水中相应性能污染物的膜污染行为.     

纳米二氧化钛改性聚醚砜超滤膜

采用液-固相转化法,以聚醚砜(PES)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为原料制备PES超滤膜,并添加纳米TiO_2制备改性PES超滤膜.纳米TiO_2可降低制膜液的黏度,提高膜的亲水性能和抗污染性能.在PES质量分数为18%、PVP质量分数为12%、TiO_2质量分数为5.3%、DMAc质量分数为64.7%的条件下制备的改性PES超滤膜性能最佳,在24 ℃、0.2 Mpa操作条件下,膜的纯水通量为80.31 mL/ (cm~2·h), 截留率达99.16%.改性PES超滤膜过滤出水水质达到GB/T18920-2002<城市污水再生利用城市杂用水水质>标准.清洗后,未改性PES超滤膜的膜通量恢复率为68.08%,改性PES超滤膜的膜通量恢复率为85.31%.     

膜-生物反应器中PVC膜污染及清洗方法研究

研究膜组件为聚氯乙烯超滤膜的一体式膜-生物反应器(SMBR)中膜的污染情况及其不同的清洗方式.在15 L/(m2·h)的次临界通量运行条件下,比较了连续无反洗和每周1次低浓度次氯酸钠溶液(有效氯质量浓度为500 mg/L)反洗的两种运行方式,得到两种运行方式下跨膜压差的上升速率分别为1.23 kPa/d和0.97 kPa/d;比较了污染后膜的不同在线清洗方法,发现用高浓度次氯酸钠溶液(质量分数为3×10-3)反洗的效果优于空曝气清洗、清水反洗、盐酸溶液(pH=1)反洗和氢氧化钠溶液(pH=12)反洗;同时,比较了不同化学药剂的离线清洗效果,发现先以质量分数为3×10-3的次氯酸钠溶液浸泡,再用pH=1的盐酸溶液浸泡的清洗效果较好.本研究为膜-生物反应器中污染后膜的清洗提供了参考.     

酰基化反应废水的综合利用

以含AlCl3的酰基化反应工业废水为原料,采用聚芳醚砜酮中空纤维超滤膜为反应介质制备聚合氯化铝（PAC）。通过正交实验考察了碱浓度、碱化度、碱类型和加碱速率对PAC絮凝性能的影响。经优化后的试制参数用于PAC的放大实验,并将试制产品应用于染料废水的处理,考察了PAC对一定浓度的染料废水（达旦黄、活性红、甲基橙和食品黄）的脱色效果。实验结果表明,在NaOH溶液浓度0．5mol／L、渗透压0．2MPa、碱化度2．0时制备的PAC对4种染料的脱色率均大于96％。