PDMS滲透蒸發(fā)膜的制備及其處理含酚廢水的研究.pdf

1、含酚廢水主要來源于石油煉制、石油化工、酚醛樹脂、殺蟲劑等工業(yè)生產(chǎn)中，其中所含的酚類化合物是廢水中常見的一類高毒性和難以降解的有機物，處理困難，對環(huán)境危害大。目前，含酚廢水已成為我國重點控制的廢水之一，處理方法主要有溶劑萃取、活性碳和聚合物吸附、生化處理等，但都存在不足之處。
　　 最近幾年來，硅橡膠膜和滲透蒸發(fā)技術(shù)在去除廢水中揮發(fā)性有機物(VOC)的研究中越來越引起人們的關(guān)注。硅橡膠膜是一種均相聚合物材料無孔膜，具有對苯酚選擇透

2、過性高、操作穩(wěn)定等優(yōu)勢，適宜于含酚廢水的處理。
　　 本研究以聚二甲基硅氧烷(PDMS)為膜材料，β-環(huán)糊精(β-CD)和冠醚為填充劑，制備了一系列PDMS滲透蒸發(fā)膜，并通過加入填充劑制備了填充膜，采用紅外光譜、掃描電鏡(SEM)、接觸角實驗、溶脹實驗、斷裂強度和厚度測定等多種表征手段對膜材料的結(jié)構(gòu)形態(tài)和物理化學(xué)參數(shù)進行了研究。考察了填充劑的量對膜分離性能的影響，結(jié)果表明，隨著β-環(huán)糊精含量的增加，填充膜的滲透通量先降低后升高，

3、膜的選擇系數(shù)增大；隨著冠醚添加量的增加，膜的滲透通量和選擇系數(shù)都隨之增大，添加劑的加入提高了膜的分離性能。
　　 考察了滲透蒸發(fā)過程操作條件對膜分離性能的影響：硫化溫度越高，膜對苯酚的選擇性增加，滲透通量下降；料液溫度升高，膜的選擇性降低，而滲透通量增加；料液濃度增加，膜的選擇系數(shù)和滲透通量均增加；料液流速加快，膜的滲透通量和選擇系數(shù)均增加；下游側(cè)壓力升高，滲透通量減小，而選擇系數(shù)增加。當(dāng)PDMS預(yù)聚體與溶劑、交聯(lián)劑和催化劑的配

4、比一定時，在硫化溫度為40℃，料液溫度為60℃、濃度為0.1g/L、流速為0.4L/min，下游側(cè)壓力為6KPa時，測得膜的滲透通量為87mg/(m2·h)，膜對苯酚的選擇系數(shù)為4.75。
　　 通過引入交聯(lián)劑甲基三乙氧基硅烷制備了甲基嵌段PDMS滲透蒸發(fā)改性膜，增加膜結(jié)構(gòu)中甲基含量，改善了膜的疏水性，并對改性膜的結(jié)構(gòu)形態(tài)和物理化學(xué)參數(shù)進行了研究，考察了溶劑和交聯(lián)劑的用量對膜性能的影響，改性膜的滲透通量和分離因子較參比膜分別增加

5、了14％和22％，PDMS滲透蒸發(fā)膜的甲基嵌段疏水改性取得了良好的效果。
　　 研究了用PDMS滲透蒸發(fā)膜處理實際含酚廢水的應(yīng)用，考察了含酚廢水中的鹽離子和硫酸、鹽酸對苯酚滲透蒸發(fā)膜分離過程的影響，重點研究了PDMS滲透蒸發(fā)膜對高濃度和低濃度實際含酚廢水的處理效果，結(jié)果表明，氯化鈉的存在能夠大大提高膜的滲透通量，硫酸的存在也使得膜的滲透通量有所增加；而鹽酸的存在使得膜的滲透通量有所減??；使用PDMS滲透蒸發(fā)膜處理高濃度(1865