聚醚砜-聚丙烯腈共混膜的制備及其在MBR中抗污染性能的研究.pdf

1、本文以聚醚砜(PES)、聚丙烯腈(PAN)為膜材料、氯化鋰和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為添加劑，由浸入沉淀相轉(zhuǎn)化法制膜。初步探討了不同PES、PAN和添加劑含量對(duì)膜強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和制膜液粘度的影響。通過膜孔徑、孔隙率、純水通量、BSA截留率的測(cè)定，掃描電鏡(SEM)的分析，研究制膜過程的主要因素對(duì)膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，得到較佳的PES/PAN膜制備方案為：PES/PAN（質(zhì)量比）為8∶2，總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16％，添加劑為L(zhǎng)i

2、Cl和PVP,LiCl/PVP（質(zhì)量比）為2∶8，總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％。制得的PES/PAN共混膜在0.2MPa操作條件下，純水通量為302.57L·m-2·h-1，比相同條件下不加PAN的PES膜高近1倍，BSA截留率為86.4％，變化不大。
　　 本實(shí)驗(yàn)用印染廢水取自上海某旗蓬廠的實(shí)際廢水，將PES/PAN共混膜用于膜生物反應(yīng)器(MBR)中處理該印染廢水。在正交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討各個(gè)制膜因素對(duì)膜通量和MBR出水水質(zhì)的影響，

3、得到最佳制膜方案，使所制膜處理的MBR出水水質(zhì)滿足《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18920-2002)中最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)的條件下，膜通量盡可能最大。PES/PAN共混膜的制膜方案為：PES/PAN（質(zhì)量比）為8∶2，總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％，添加劑為L(zhǎng)iCl和PVP,LiCl/PVP（質(zhì)量比）為2∶8，總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％，鑄膜液溫度為40℃，蒸發(fā)時(shí)間為90s，凝固浴為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％的DMAc溶液，凝固浴溫度為40℃，凝固浴中停留時(shí)間為

4、5min。在0.2MPa操作條件下，上述條件所制PES/PAN膜的純水通量為505.89L·m-2·h-1，其純水通量比自制PES膜高近1倍，比商品PES超濾膜高近2倍。PES/PAN膜對(duì)曝氣池中廢水CODcr、濁度、色度的去除率分別為71.8％、80.6％、78.6％，略低于PES膜，基本保證出水水質(zhì)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)的條件下能達(dá)到最大水通量，有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　 在25℃，90KPa操作條件下，在MBR中分別用PES/PAN共混

5、膜、自制PES膜和商品PES膜連續(xù)運(yùn)行24h，可知PES/PAN膜通量普遍比PES膜高，PES/PAN膜、自制PES膜和商品PES超濾膜單位時(shí)間內(nèi)膜通量的變化分別為0.2559L·m-2·h-1·min-1、0.3366L·m-2·h-1·min-1、0.3539L·m-2·h-1·min-1,PES/PAN通量衰減速率最慢，抗污染性優(yōu)于PES膜。三種膜在MBR中連續(xù)運(yùn)行15d后，取出污染的膜，經(jīng)過化學(xué)清洗后，PES/PAN膜、自制PE