織布支撐聚偏氟乙烯-納米TiO2共混膜的制備及其在MBR中抗污染性能的研究.pdf

1、膜生物反應器(MBR)是將微生物對污染物質的降解與膜分離技術相結合的一種高效、實用的污水處理工藝，因其具有傳統(tǒng)廢水生物處理工藝無法比擬的優(yōu)點，受到各國水處理技術研究者的關注。但昂貴的膜組件和嚴重的膜污染問題成為制約MBR廣泛應用的主要因素。因此，研究膜材料和減少膜污染的方法，對實際應用有著重大的理論和使用價值。
　　 本實驗以價格低廉的過濾材料-尼龍織布作為高分子膜材料的支撐層代替?zhèn)鹘y(tǒng)的膜材料，以聚偏氟乙烯(PVDF)和N，N-

2、二甲基乙酰胺(DMAc)為主要原料制備PVDF膜，并在體系中添加納米二氧化鈦(TiO2)制備PVDF/TiO2共混膜，用于生活污水的處理。本文主要從以下幾個方面進行研究：
　　 (1)采用浸沒沉淀法制備尼龍織布支撐的PVDF/納米TiO2共混膜。通過測定膜的純水通量和BSA截留率、利用掃描電子顯微鏡(SEM)對膜表面結構進行分析，確定適合的制膜液配方，得到具有較大水通量、截留率適中、膜結構較為均勻的PVDF/納米TiO2共混膜。

3、根據單因素實驗結果分析，得到PVDF/納米TiO2共混膜的制備方案：固相含量PVDF為10％，選用DMAc為溶劑，添加0.7％納米TiO2，并選擇以200目尼龍織布作為底部支撐層。此條件下制備的PVDF/納米TiO2共混膜在室溫25℃，操作壓力0.1MPa情況下，純水通量最優(yōu)且比相同條件下的PVDF膜通量高將近5倍。
　　 (2)將共混膜運行于MBR中過濾活性污泥，為得到污水通量大，出水效果好的膜組件，實驗所得PVDF/納米Ti

4、O2共混膜的最佳方案為：固相含量PVDF為10％，選用DMAc為溶劑，添加0.7％納米TiO2，并選擇以200目尼龍織布作為底部支撐層。在室溫，0.1MPa條件下，PVDF/0.7％納米TiO2共混膜通量最大，而且膜截留有機物作用最強。從制膜成本分析，自制織布支撐PVDF/0.7％納米TiO2共混膜的成本遠遠低于商品膜，而且其污水通量也明顯高于PVDF膜。
　　 (3)將織布支撐的三種膜：PVDF膜、PVDF/0.7％納米TiO

5、2共混膜、PVDF/1.0％納米TiO2共混膜置于MBR反應器中，分析其膜污染機理，并測定膜的污水通量、通量下降速率、總阻力分布以及膜污染清洗后的通量恢復率，深入探究膜的抗污染性能。實驗結果表明，隨著時間的延長，PVDF膜、PVDF/0.7％納米TiO2共混膜、PVDF/1.0％納米TiO2共混膜阻力都在增加，污水通量逐步減少，三者相比PVDF/0.7％納米TiO2共混膜阻力和通量變化率最低，說明適量的納米TiO2起到了一定的延緩污染作