聚砜共混改性聚酰亞胺超濾膜的制備及其在制革廢水處理中的應(yīng)用.pdf

1、為了進一步提高聚酰亞胺(PI)超濾膜的抗堿性，拓寬其在廢水處理中的應(yīng)用范圍，本文以N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)為溶劑，聚酰胺酸(PAA)為膜材料，聚砜(PS)為改性劑，聚乙二醇(PEG)為添加劑，采用相轉(zhuǎn)化法制備了聚酰亞胺/聚砜共混平板超濾膜。
　　 在膜的制備過程中，研究了鑄膜液中聚酰胺酸濃度、聚砜用量、添加劑分子量與用量、揮發(fā)時間、凝膠浴組成與溫度等鑄膜條件對超濾膜水通量、截留率、孔隙率、膜孔大小與分布等分離性能指標和形

2、態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，隨著鑄膜液中聚酰胺酸濃度的增加，膜的截留率升高，通量減小，孔隙率也隨之降低；而聚砜用量的增加會使膜的截留率減小，膜通量增加，且膜表面變得非常粗糙。聚乙二醇的分子量不同，用量不同時，膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)和分離性能會發(fā)生很大的變化。隨著聚乙二醇用量的增加，共混膜斷面由海綿狀向指孔狀和大孔狀逐漸過渡，膜通量大幅增加，截留率大幅度下降。揮發(fā)時間、凝膠浴組成和溫度，均對超濾膜的結(jié)構(gòu)和分離性能有重要的影響。通過對上述各因素的研究和分

3、析得出共混超濾膜的最佳鑄膜條件為：在鑄膜液中聚酰胺酸濃度14wt％，聚砜含量9wt％，PEG400含量8wt％～10wt％；濕膜在25℃空氣中的揮發(fā)時間60s，純水凝膠浴的溫度20℃。在此條件下制備的超濾膜具有優(yōu)良的分離性能。
　　 通過考察膜通量、截留率和膜外觀特征，對膜熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性進行了研究。結(jié)果表明，共混膜在90℃的熱水中浸泡30min后，對PEG10000的截留率還能達到80％以上，而且膜的形態(tài)沒有發(fā)生變化。此外

4、，在2000mg/LNa2S和5000mg/LH2O2溶液中分別浸泡12天后，截留率仍為90％左右。在耐酸堿試驗中，共混膜與聚酰亞胺膜相比有了更好的耐堿性，耐受最高pH值由11提高到了12以上，使其能在較高的pH值環(huán)境中應(yīng)用。同時，膜的耐酸性也有一定的改善，在pH值3的H2SO4溶液浸泡一定時間后，膜通量仍能保持在40L/(m2·h)左右。
　　 將制備的聚酰亞胺/聚砜共混超濾膜用于制革脫毛廢液、染色加脂廢液和脫灰廢液的處理，通

5、過對廢液CODcr、總氮、鹽分、硫化物和色度的測定，研究了不同操作壓力、進液溫度、膜面流速和廢水pH值等因素對膜分離性能的影響。結(jié)果表明，脫毛廢液分離過程中，在跨膜壓力0.08MPa，廢液溫度40℃，膜面流速1m/s條件下，廢液中CODcr和SS的去除率均達到90％以上，總氮和硫化物的去除率分別達到了72％和45％。染色加脂廢水液分離過程中，在操作壓力0.07MPa和廢液溫度20℃～30℃下，膜對廢水色度的去除率大于98％，對CODcr