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天然有机污染物在新型腐殖酸PVDF超滤膜上的污染行为
作者:管理员    发布于:2016-03-19 11:10:02    文字:【】【】【

  (华南师范大学化学与环境学院广州510006)液体分离膜技术(微滤,超滤,纳滤,反渗透)的高效,无毒害,无相变等技术优势使得其在当代日益严峻的水资源短缺的情况下,迅速成为一种引起广泛关注和利用的水处理技术。超滤技术操作压力低,处理效果良好,因此在食品,药品,生物等领域也有很多应用,但是由于膜污染问题导致的使用寿命和成本问题仍然是制约该技术发展的大瓶颈W.我国面临很大的水资源短缺的挑战,超滤等膜技术已经在微污染水源水,中水回用中有了很多成功应用的实例。

  从长期的工程实例来看,天然有机物如:腐殖酸,糖类,脂类等是造成膜处理能力下降的主要贡献者21.本文选取了膜污染主要成因且是消毒副产物前驱之一的腐殖酸作为模型污染物。对其在改性的和未改性的超滤膜上的污染行为进行了一定程度的对比研宄。更进一步阐述超滤膜污染问题。

  本文通过相转化法制备一系列以腐殖酸/PVDF/聚乙烯吡咯烷酮主体的超滤膜。腐殖酸含量从~.4wt,期望得到不同程度预污染超滤膜,且以期通过这样的体系从另一种角度认识以腐殖酸为主的污染水源对超滤膜的污染行为。一般认为,影响腐殖酸大分子对膜的污染程度的因素主要有溶液pH,离子强度,溶质之间作用力,以及膜材料性质等。实验中采用死端过滤方式,得出纯水通量,截留率,接触角,通量衰减率,膜孔径大小,孔隙率抗压实性质以及改变溶液条件下,对比得出不同超滤膜的污染程度。

  结合XRD,SEM,FT-IR等表征手段共同探索污染行为及规律。

  结果表明,随着腐殖酸含量的增加膜通量有一定程度的降低,同时改性超滤膜对模拟天然有机物的截留率升高并且通量衰减率的变化较小。腐殖酸和高分子PVDF材料本身能较好的融合,基本晶体类型亦未受到影响。在改变溶液pH,钙离子浓度等条件下,通过系统的对比实验可以看出,整个溶液条件的变化并未引起天然有机物在一系列超滤膜上污染行为的显著差异。在没有弈离子存在的条件下相比,pH对膜通量的降低影响较为显著,且在低pH下膜通量降低明显,截留率高,较篼pH时,通量降低缓慢,但截留率低。而在高浓度钙离子存在时,这种由pH值变化引起的通量降却有所减弱。

  因此,对于这种给定的溶质体系,膜材料的性质在某些情况下并不重要,更多的是溶液条件,操作参数对膜污染程度起决定性影响。

  基金项目:国家重大科技专项项目

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