脫氮除磷超濾膜的制備及其性能研究.pdf

1、過(guò)多的氮磷排放到自然水體中會(huì)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化。膜生物反應(yīng)器(MBR)具有運(yùn)行穩(wěn)定，處理效率高，出水水質(zhì)好和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛地應(yīng)用于生活污水的處理以及回用中。MBR工藝主要依靠生物作用脫氮除磷，超濾膜僅起到截留污泥等懸浮物的作用，出水中的氮磷濃度較高，不能滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的出水標(biāo)準(zhǔn)。此外，超濾膜的膜污染問(wèn)題嚴(yán)重制約了其在水處理方面的推廣使用。在此背景下，本文通過(guò)引入膜添加劑制備雜化膜，可提高傳統(tǒng)超濾膜的脫氮除磷性能以及改善原超濾膜抗污

2、染差的問(wèn)題，能有效的作為傳統(tǒng)超濾膜的替代物。
　　采用二甲基十二烷基[3-（三甲氧基硅基）丙基]氯化銨分別對(duì)沸石和活性炭進(jìn)行改性，得到季銨化的膜添加劑。膜添加劑的脫氮除磷效果評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，最佳的季銨化產(chǎn)物為浸漬法制備的活性炭。單因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)表明，二甲基十二烷基[3-（三甲氧基硅基）丙基]氯化銨4g、活性炭5g，合成時(shí)間為3h，得到的季銨化活性炭產(chǎn)物最優(yōu)（記為CQA）。改性后的活性炭具有551.670m2/g的比表面積和0.326c

3、m3/g的孔容。CQA對(duì)硝酸鹽和磷酸鹽的吸附過(guò)程可以用Langmuir等溫吸附模型進(jìn)行較好地描述，最大吸附容量分別為14.829mg/g和8.442mg/g。在pH為4-9時(shí)，CQA能對(duì)溶液中的硝酸鹽和磷酸鹽達(dá)到較好的同時(shí)去除。通過(guò)10％氯化鈉溶液再生6次后的CQA對(duì)氮磷仍具有較好的去除能力。
　　CQA通過(guò)共混的方式引入PVDF膜中，制備一種新型季銨化活性炭-PVDF雜化膜。改性后的雜化膜為PVDF膜的α相晶體，雜化膜表面出現(xiàn)了

4、季銨鹽的基團(tuán)，使膜表面的親水性得到了明顯的提高。隨著CQA的投加量增大，雜化膜表面的孔直徑和粗糙度也隨之增大。經(jīng)過(guò)通量實(shí)驗(yàn)知雜化膜的膜通量仍處于超濾范圍。2CQA-PVDF雜化膜的同步脫氮除磷超濾實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該膜能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水中氮磷的深度處理。吸附氮磷后的2CQA-PVDF雜化膜能夠利用0.1mol/L的氯化鈉溶液的進(jìn)行再生，再生后的雜化膜仍能繼續(xù)實(shí)現(xiàn)同步脫氮除磷的功能。雜化膜的水通量恢復(fù)率FRR和可逆污染率明顯提高，說(shuō)明雜化膜的抗污染