壳聚糖复合超滤膜的制备及其处理水中腐植酸的效能研究

《壳聚糖复合超滤膜的制备及其处理水中腐植酸的效能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、壳聚糖复合超滤膜的制备及其处理水中腐植酸的效能研究摘要腐植酸被称为消毒副产物的前驱物质，在消毒阶段残余的腐植酸会与消毒剂氯发生反应生成致癌、致畸、致突变的三卤甲烷等物质。膜分离技术是目前较占优势的处理方式，但无法单独使用膜技术达到理想处理效果、天然有机物大分子对膜污染加剧等问题制约着膜技术的使用，研究发现，优化膜材料、制备新型膜材料是延缓膜污染的有效途径之一。本研究采用表面修饰法，以聚醚砜平板超滤膜为基膜，壳聚糖为添加剂，并使用间苯二酰氯进行修饰层固化处理，制备壳聚糖-聚醚砜复合超滤膜，考察其机械强度、亲疏水性、纯水通量和抗污染能力等性能，对比分析了复合膜处理腐植酸的去除率，以及在

2、不同料液环境下腐植酸对膜性能造成的影响，初步探讨了膜污染机理及膜清洗方式，研究主要内容如下：1.通过电子拉力机、接触角仪、杯式超滤器对复合膜机械性能、亲疏水性、纯水通量和抗污染能力进行分析，采用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、能谱分析（EDS）对膜表面进行微观研究，以观察分析复合膜表面元素组成，证明壳聚糖薄层在聚醚砜基膜上的成功复合，同时观察新制备出的复合膜的内部结构、孔径的变化情况。2.在0.1MPa、20~25℃试验环境下，分别让壳聚糖-聚醚砜复合超滤膜（PESCHIUF-4）和聚醚砜基膜（PESCHIUF-0）在超滤装置中连续运行60min，

3、利用紫外分光光度计、浊度仪测定腐植酸和浊度的去除率。研究结果表明，PESCHIUF-4和PESCHIUF-0都能将出水中的浊度降至0.1NTU；PESCHIUF-4和PESCHIUF-0对腐植酸的去除率分别为97.9%和88.5%。3.在不同pH值、料液环境下研究壳聚糖-聚醚砜复合超滤膜的渗透性能。随着pH值的升高，膜通量衰减速率也逐渐升高，低pH值能够在一定程度上缓解膜污染，并且2+pH值对腐植酸的去除效果也会产生不同的影响；随着Ca的浓度增加，膜通量的衰减2+速率逐渐增大，同时，pH的变化会与水中大量存在的Ca发生协同作用，影响腐植酸2+的去除效果。试验还利用SEM对不同Ca浓

4、度下复合膜表面的污染状态进行微观分析，2+进一步验证Ca的添加及添加浓度的不同对复合膜渗透性能的影响。4.采用SEM、原子力显微镜（AFM）、EDS对膜表面进行微观观察，分析污染膜膜表面污染物质的组成，研究腐植酸污染物质在膜污染进程中所表现的特征，确定超滤万方数据哈尔滨工程大学硕士学位论文膜处理水中腐植酸过程中的膜污染机理。同时对被腐植酸污染后的膜进行不同方法的清洗，优选出最佳的清洗方法。通过碱（氢氧化钠）清洗、表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠）清洗和表面活性剂-碱联合清洗方式的对比试验发现，对于腐植酸污染后的超滤膜采用pH=10，质量分数为0.5%的十二烷基苯磺酸钠清洗方法，膜通量的

5、恢复效果最佳。关键词：腐植酸；壳聚糖；膜表面修饰法；聚醚砜超滤膜；膜污染；膜清洗万方数据壳聚糖复合超滤膜的制备及其处理水中腐植酸的效能研究ABSTRACTAsthedisinfectiontheresidualhumicacidreactswithchloridetoformcompoundliketrihalomethaneswhichiscarcinogenic,teratogeneticandmutagenic,thehumicacidiscalledtheprecursorofdisinfectionby-products.Membraneseparationisaprep

6、onderantwatertreatmenttechnology,buttheproblemslimitedapplicationarenithersinglemembraneprocesscannotreachidealtreatmenteffect,andnorthemacromoleculeofNOMaggravatethemembranefouling.Theresearchshowsthatoptimizingandinventingmembranematerialscanlightenmembranefouling.Surfacedmodifiedmethodhasbe

7、enappliedtopreparechitosan-polyethersulfonecompositeultrafiltrationmembrane,withthepolyethersulfoneflatmembraneasbasementmembrane.Thechitosanandisophthaloylchloridewasusedasadditive,andsolidificationagentseprately.Thepropertiesofthememb