聚砜膜的制備及其在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用.pdf

1、聚砜由于具有優(yōu)良的滲透性、耐溫性、耐溶劑性和較高的機(jī)械性能等優(yōu)點(diǎn)，在微濾、超濾、反滲透、醇／水分離、烯烴／烷烴分離、氣體分離、血液透析、廢水處理等方面得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 本文以聚砜(PSF)為膜材料、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)為溶劑、低分子量的聚乙二醇(PEG)為添加劑，超濾水為凝固液，通過不同質(zhì)量含量的聚砜(14％、16％、18％)、不同分子量、不同含量的聚乙二醇(600、800、1000)，配置不同組成的制膜液，

2、采用浸入沉淀相轉(zhuǎn)化法制備超濾膜。對不同組成和溫度條件下制膜液的粘度、膜的厚度和膜的力學(xué)性能等物理性能進(jìn)行了測試與研究。用自制超濾膜裝置測定了膜的純水通量和截留率，用掃描電鏡觀察膜的表面形態(tài)和斷面結(jié)構(gòu)，研究了各影響因素對膜結(jié)構(gòu)性能的影響，從而得到本研究范圍內(nèi)最優(yōu)制膜工藝。結(jié)果表明：隨著聚砜含量的增大，膜厚度、斷裂強(qiáng)度增大；膜的通量逐漸減小而截留率逐漸增大；不同分子量的聚乙二醇作為添加劑所成膜的性能結(jié)構(gòu)有所不同，同時(shí)聚乙二醇的含量也對膜的性

3、能結(jié)構(gòu)有著重要影響，分子量和含量增大，膜的純水通量增大，但降低了膜的截留性能；兩者對膜的結(jié)構(gòu)的影響作用類似，膜的表面沒有明顯的孔結(jié)構(gòu)。根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，得到本實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)最優(yōu)聚砜膜的制備配比：聚砜含量16％，聚乙二醇分子量800為添加劑且含量為10％。
　　 為進(jìn)一步提高聚砜超濾膜的親水性能，提高其抗污染性，對實(shí)驗(yàn)制備的聚砜膜進(jìn)行了改性。在不影響膜本身性能的條件下，不加任何光敏劑，以500m1/L乙醇溶液為改性劑，直接對膜

4、表面進(jìn)行紫外光輻照，從而改變聚砜膜的表面結(jié)構(gòu)。主要考察了輻照時(shí)間對聚砜膜的性能結(jié)構(gòu)的影響，研究了膜輻照前后斷裂強(qiáng)度的變化，通過表面接觸角測定儀、紅外分析儀(FTIR)、掃描電鏡(SEM)、改性膜的純水通量和截留性能等方法來表征膜輻照前后的結(jié)構(gòu)性能變化。研究表明：聚砜膜斷裂強(qiáng)度經(jīng)輻照后強(qiáng)度變小，但是降低幅度不大；在乙醇溶液中紫外輻照后，開始純水通量提高而截留率降低，但降低幅度不大，時(shí)間增加到一定時(shí)通量又降低，截留率變化也不大；表面接觸角隨

5、輻照時(shí)間的增長而減小，表明改性后膜表面的親水性得到明顯改善：通過FTIR分析證實(shí)在聚砜膜表面產(chǎn)生了新的官能團(tuán)；SEM實(shí)驗(yàn)證實(shí)反應(yīng)只發(fā)生在聚砜膜的表面而非膜內(nèi)部。聚砜膜經(jīng)光化學(xué)改性取得了很好的效果。
　　 研究了用超濾膜去除垃圾滲濾液中的COD、濁度的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，超濾膜對COD的去除率達(dá)63％，對濁度去除率為90％以上。選擇△P=0.06MP為工作壓力，并建立了用聚砜超濾膜處理污水的凝膠層模型。超濾膜的凝膠化方程：