微球逐層靜電自組裝膜制備及應(yīng)用研究.pdf

1、膜生物反應(yīng)器(MBR)已成為一種新型和具有應(yīng)用前景的廢水處理和再利用技術(shù)，但是膜污染限制了MBRs的廣泛應(yīng)用。親水性膜有助于減緩膜污染，但是其在應(yīng)用過程中易受化學(xué)和熱力學(xué)的影響。商業(yè)化的MBR工藝所采用的膜材料的成本一般較高，同樣限制了MBRs的廣泛應(yīng)用。廉價(jià)的大孔工業(yè)濾布(FF)可作為MBRs中的多微孔膜使用，但是FF相對(duì)疏水，限制了其在MBRs中的應(yīng)用。因此，對(duì)FF表面進(jìn)行改性以增強(qiáng)膜表面的親水性及膜的過濾精度具有重要意義。

2、　　 本文采用逐層(LBL)靜電自組裝技術(shù)對(duì)FF表面進(jìn)行改性，在跨膜壓力為0.01 Mpa下十六烷基三甲基溴化銨(HTAB)和聚乙醇微球(PVA-MS)交替沉積在FF膜表面。對(duì)復(fù)合膜的制備條件、表征和抗污染性能進(jìn)行了研究，結(jié)果如下所示：
　　 (1)為了簡(jiǎn)化復(fù)合膜制備過程，采用動(dòng)態(tài)LBL靜電自組裝方法對(duì)FF表面進(jìn)行改性。與靜態(tài)LBL靜電自組裝工藝相比較，動(dòng)態(tài)LBL靜電自組裝工藝所形成的分離層更加致密、完整。復(fù)合膜的制備條件：H

3、TAB初層過濾時(shí)間8 min，反應(yīng)時(shí)間10 min。
　　 (2)復(fù)合膜的紅外譜圖表明HTAB/PVA-MS雙層已成功吸附在FF表面；SEM表明PVA-MS主要吸附在FF表面；膜表面動(dòng)態(tài)接觸角的測(cè)定結(jié)果表明復(fù)合膜的親水性隨著雙層數(shù)的增加而增加，膜表面動(dòng)態(tài)接觸角的值由基膜的116.4°降低到41.46°；復(fù)合膜表面Zeta電位絕對(duì)值隨著其雙層數(shù)的增加而增加；雙層數(shù)分別為1、3和8的復(fù)合膜平均孔徑分別為7.27、3.88和2.80μ

4、m，明顯小于基膜的平均孔徑18.19μm；復(fù)合膜的純水滲透性能變化表明復(fù)合膜的純水通量隨著跨膜壓力的增加而增大，同時(shí)，隨著復(fù)合膜雙層數(shù)的增加，膜的純水通量顯著降低。
　　 (3)在跨膜壓力為0.04 Mpa的反沖洗實(shí)驗(yàn)過程中，反沖洗前后復(fù)合膜的純水通量和動(dòng)態(tài)接觸角均無明顯變化，表明PVA-MS在自組裝膜表面具有良好的穩(wěn)定性。
　　 (4)BSA靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)用以考察由膜表面-蛋白質(zhì)交互作用所產(chǎn)生的膜污染情況。與基膜相比，8