改性聚偏氟乙烯超濾膜的制備及處理乳化含油廢水性能研究.pdf

1、冶金、化工、機(jī)械加工等行業(yè)都會產(chǎn)生大量的含油廢水，若對含油廢水不進(jìn)行處理直接排放，其流入海洋湖泊等水體中則嚴(yán)重影響人體健康及動植物的生長。乳化含油廢水是含油廢水中最難處理的一種，油滴表面雙電層體系使其性質(zhì)非常穩(wěn)定，冷軋、金屬萃取及石油開采過程中則直接產(chǎn)生大量的乳化含油廢水。超濾膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)的化學(xué)破乳法相比，分離效率高、操作簡便、油品可回收。然而油滴在膜表面和膜孔內(nèi)吸附沉積造成的膜污染嚴(yán)重制約了超濾膜在實際處理含油廢水工業(yè)中的應(yīng)用。氧

2、化石墨烯（GO）因其高的比表面積和豐富的親水性基團(tuán)被廣泛用于膜材料改性來提高膜的抗污染性能。但是GO在膜基質(zhì)中極易聚集，這不但使GO優(yōu)異性能得不到充分的發(fā)揮，而且也會對膜結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生不利影響。
　　本論文選取絡(luò)氨酸（Tyr）、N-（三甲氧基硅丙基）乙二胺三乙酸鈉（EDTS）及殼聚糖（CS）三種親水性物質(zhì)，在合適的條件下與GO發(fā)生反應(yīng)制備了不同的功能化氧化石墨烯（F-GO），并且對GO功能化前后的化學(xué)成分、形貌結(jié)構(gòu)及分散性進(jìn)行了檢

3、測分析。結(jié)果表明經(jīng)Tyr、EDTS及CS功能化后，GO規(guī)則的片層累積結(jié)構(gòu)被破壞，形成了一種不同片層朝向的無序結(jié)構(gòu)，減弱了GO片層之間的π-π相互作用，增強(qiáng)了其分散性。
　　本論文還通過共混的方式制備了Tyr-GO、EDTS-GO及CS-GO改性的聚偏氟乙烯（PVDF）超濾膜，系統(tǒng)考察了不同F(xiàn)-GO添加量對PVDF超濾膜結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果表明PVDF超濾膜的親水性、孔隙率、水通量隨著F-GO添加量的增加呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢。

4、Tyr-GO最佳添加量為1.5％，此時膜的純水通量達(dá)到684.49L/m2·h，油截留率達(dá)到94.63%；EDTS-GO的最佳添加量為0.5%，此時膜的純水通量達(dá)到711.23L/m2·h，油截留率達(dá)到93.87%；CS-GO的最佳添加量為0.6%，此時膜的純水通量達(dá)到737.18L/m2·h，油截留率達(dá)到91.67%。
　　本論文進(jìn)一步對F-GO改性的PVDF超濾膜和GO改性的PVDF超濾膜以及純的PVDF超濾膜處理乳化含油廢水

5、的性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明在處理乳化含油廢水過程中，Tyr-GO的添加使純PVDF膜的通量提高了84.47%，使GO/PVDF膜的通量提高了38.46%；EDTS-GO的添加使純PVDF膜的通量提高了78.96%，使GO/PVDF膜的通量提高了47.83%；CS-GO的添加使純PVDF膜的通量提高了80%，使GO/PVDF膜的通量提高了45.16%。而且Tyr-GO、EDTS-GO及CS-GO改性的PVDF膜的通量恢復(fù)率和可逆通量衰減率