PEI改性膜去除PTA廢水中鈷錳離子和懸浮顆粒.pdf

1、精對苯二甲酸（PTA）是一種重要的有機原料，廣泛用于生產(chǎn)滌綸纖維、飲料包裝瓶等。2015年中國PTA產(chǎn)能達(dá)到3900萬噸/年，每噸 PTA可產(chǎn)生3-4噸廢水。PTA廢水中的污染物主要為有機酸，鈷、錳重金屬離子以及懸浮顆粒。目前PTA廢水通常采用生化法處理后直接排放，忽略了對廢水中鈷、錳重金屬離子以及懸浮顆粒的去除。將含有鈷、錳重金屬離子以及懸浮顆粒的廢水直接排放不僅會導(dǎo)致資源浪費，還會嚴(yán)重危害自然環(huán)境以及人類健康。本文提出將PEI吸附材

2、料固定在基質(zhì)膜上設(shè)計制備一種化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、比表面積高、滲透性能好、可同時去除PTA廢水中重金屬離子以及懸浮顆粒的吸附性親和膜。
　　本研究首先通過引入聚左旋多巴胺（PDOPA）作為中間層，在尼龍6（PA-6）多孔膜上接枝聚乙烯亞胺（PEI）大分子，為防止PEI溶解脫落采用戊二醛對PEI進(jìn)行固化交聯(lián)，制備得到PEI改性多孔膜。實驗優(yōu)化了改性膜的制備條件，最終確定DOPA的濃度為4 g/L，涂覆時間為6 h，此時可達(dá)PDOPA的最大涂

3、覆量為50 mg/g；PEI聚合物的分子量為7萬，濃度為4 g/L，接枝時間為8 h，此時可達(dá)PEI的最大接枝量為220mg/g。實驗研究了動態(tài)及靜態(tài)兩種操作模式下，PEI改性膜對Co2+、Mn2+的吸附性能。結(jié)果顯示在進(jìn)料濃度相同的條件下，改性膜對Co2+、Mn2+的動態(tài)飽和吸附量分別為49 mg/g及18.2 mg/g，要大于靜態(tài)飽和吸附量，此外與靜態(tài)吸附模式相比，動態(tài)吸附可以縮短廢水處理周期。實驗將動態(tài)吸附作為研究重點，以Co2+

4、為代表，研究了水通量、pH值、無機鹽種類及濃度等因素對改性膜去除重金屬離子性能的影響，此外還考察了改性膜的再生性能。實驗結(jié)果表明PEI改性膜在模擬廢水中展現(xiàn)出優(yōu)異的Co2+吸附性能，能夠在高通量(850 L/m2·h,ΔP=0.02 MPa)，較寬的pH范圍內(nèi)（pH值≥6）有效去除廢水中的Co2+，并且改性膜具有良好的抗離子干擾性能以及可再生性能，10次循環(huán)使用后膜的再生效率超過95%。PTA廢水中除含重金屬離子外通常還含有懸浮顆粒，實