用于污水處理的中空纖維膜的研制與應(yīng)用.pdf

1、本文簡述了膜分離技術(shù)的應(yīng)用和膜分離過程的特性，分析了膜技術(shù)在水處理工程中被廣泛應(yīng)用的四個原因，簡述了膜分離技術(shù)在國內(nèi)外的研究發(fā)展?fàn)顩r，重點分析了超濾技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r。
　　 在膜分離技術(shù)的發(fā)展過程中，膜材料的化學(xué)性質(zhì)和膜結(jié)構(gòu)對膜分離的效果起決定性作用。本文簡述了高分子有機(jī)PVDF膜的特性，分析了PVDF膜在水處理中的應(yīng)用研究進(jìn)展和存在的問題，并分析了PVDF膜制備和親水化改性的研究進(jìn)展，指出PVDF膜是具有優(yōu)良綜合性能的膜

2、材料，但由于其強(qiáng)疏水性，在水相分離時，易被污染。膜污染已成為制約膜分離技術(shù)進(jìn)一步推廣應(yīng)用的主要問題之一，解決膜污染的一個主要途徑是制備具備優(yōu)良抗污染性能的膜，其主要方式是對現(xiàn)有膜進(jìn)行改性。膜材料共混改性工藝簡單易行，將兩種或兩種以上聚合物材料共混制膜可以綜合均衡各組分的性能，在不影響使用要求的條件下，降低某些性能卓越但價格昂貴的原材料成本。
　　 為了提高聚偏氟乙烯超濾膜的親水性，增強(qiáng)其在水處理中的抗污染能力，以親水性的聚丙烯腈

3、(PAN)作為共混劑與聚偏氟乙烯(PVDF)共混，采用相轉(zhuǎn)化法制得共混中空纖維超濾膜。設(shè)計正交試驗優(yōu)化了鑄膜液組成，并對膜的性能進(jìn)行測試，指出當(dāng)聚合物濃度為17％～19％，PVDF/PAN=5∶1，添加劑為PVP，且含量為8％，DMAC作溶劑，其他紡絲工藝參數(shù)不變的情況下，可制得純水通量為348～402L/m2·h，對BSA溶液截留率在80％～85％，泡點壓力在0.3MPa左右，最大孔徑在0.1μm左右，孔隙率在71.4％～78.2％，

4、且強(qiáng)度和韌性較好的中空纖維超濾膜。用掃描電鏡觀察了中空纖維膜的截面，發(fā)現(xiàn)所制得的中空纖維膜呈雙皮層結(jié)構(gòu)，由外向內(nèi)依次為：外致密皮層、小指狀孔支撐層、大指狀孔支撐層、內(nèi)致密皮層。用次氯酸鈉溶液對共混膜進(jìn)行后處理，膜絲的通量明顯升高。對共混膜進(jìn)行了化學(xué)穩(wěn)定性和抗污染性試驗研究，試驗結(jié)果表明，共混膜耐酸性最好，其次是抗氧化性，而耐堿性最差；而親水性PAN的加入增強(qiáng)了PVDF膜的抗污染性能。
　　 本文簡述了膜生物反應(yīng)器的工藝特點和研究

5、進(jìn)展，分析了膜生物反應(yīng)器在工程應(yīng)用中存在以及亟待解決的問題。將自制PVDF/PAN共混中空纖維超濾膜制作成簾式膜組件，置于膜生物反應(yīng)器中，處理某小型企業(yè)生活污水，測試了PVDF/PAN共混膜的通量變化，研究了膜生物反應(yīng)器對污水中各種污染物的去除效果，分析了污泥濃度的增加和不同抽吸、暫停時間對污染物去除率的影響，測試了不同清洗方法對膜通量的恢復(fù)效果。試驗表明，運行穩(wěn)定后，膜通量穩(wěn)定在19L/m2·h左右，膜出水無懸浮物，濁度＜1NTU，C

6、OD＜40mg/L，BOD5＜2mg/L，NH4+-N＜2mg/L，達(dá)到了《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)標(biāo)準(zhǔn)。COD去除率和氨氮去除率均在93％以上，TN和TP的去除率分別在47.1％～78.8％和29％～59％之間。當(dāng)污泥濃度為4000～4500mg/L，污泥齡為37～44d時，污泥的性能依舊良好，MBR系統(tǒng)對各污染物具有綜合的良好穩(wěn)定的去除效果。當(dāng)抽吸時間為10min，暫停時間為2min時，COD