PDMS滲透蒸發(fā)膜的制備及其處理含酚廢水的研究.pdf

1、含酚廢水主要來(lái)源于石油煉制、石油化工、酚醛樹(shù)脂、殺蟲(chóng)劑等工業(yè)生產(chǎn)中，其中所含的酚類(lèi)化合物是廢水中常見(jiàn)的一類(lèi)高毒性和難以降解的有機(jī)物，處理困難，對(duì)環(huán)境危害大。目前，含酚廢水已成為我國(guó)重點(diǎn)控制的廢水之一，處理方法主要有溶劑萃取、活性碳和聚合物吸附、生化處理等，但都存在不足之處。
　　 最近幾年來(lái)，硅橡膠膜和滲透蒸發(fā)技術(shù)在去除廢水中揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)的研究中越來(lái)越引起人們的關(guān)注。硅橡膠膜是一種均相聚合物材料無(wú)孔膜，具有對(duì)苯酚選擇透

2、過(guò)性高、操作穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，適宜于含酚廢水的處理。
　　 本研究以聚二甲基硅氧烷(PDMS)為膜材料，β-環(huán)糊精(β-CD)和冠醚為填充劑，制備了一系列PDMS滲透蒸發(fā)膜，并通過(guò)加入填充劑制備了填充膜，采用紅外光譜、掃描電鏡(SEM)、接觸角實(shí)驗(yàn)、溶脹實(shí)驗(yàn)、斷裂強(qiáng)度和厚度測(cè)定等多種表征手段對(duì)膜材料的結(jié)構(gòu)形態(tài)和物理化學(xué)參數(shù)進(jìn)行了研究?？疾炝颂畛鋭┑牧繉?duì)膜分離性能的影響，結(jié)果表明，隨著β-環(huán)糊精含量的增加，填充膜的滲透通量先降低后升高，

3、膜的選擇系數(shù)增大；隨著冠醚添加量的增加，膜的滲透通量和選擇系數(shù)都隨之增大，添加劑的加入提高了膜的分離性能。
　　 考察了滲透蒸發(fā)過(guò)程操作條件對(duì)膜分離性能的影響：硫化溫度越高，膜對(duì)苯酚的選擇性增加，滲透通量下降；料液溫度升高，膜的選擇性降低，而滲透通量增加；料液濃度增加，膜的選擇系數(shù)和滲透通量均增加；料液流速加快，膜的滲透通量和選擇系數(shù)均增加；下游側(cè)壓力升高，滲透通量減小，而選擇系數(shù)增加。當(dāng)PDMS預(yù)聚體與溶劑、交聯(lián)劑和催化劑的配

4、比一定時(shí)，在硫化溫度為40℃，料液溫度為60℃、濃度為0.1g/L、流速為0.4L/min，下游側(cè)壓力為6KPa時(shí)，測(cè)得膜的滲透通量為87mg/(m2·h)，膜對(duì)苯酚的選擇系數(shù)為4.75。
　　 通過(guò)引入交聯(lián)劑甲基三乙氧基硅烷制備了甲基嵌段PDMS滲透蒸發(fā)改性膜，增加膜結(jié)構(gòu)中甲基含量，改善了膜的疏水性，并對(duì)改性膜的結(jié)構(gòu)形態(tài)和物理化學(xué)參數(shù)進(jìn)行了研究，考察了溶劑和交聯(lián)劑的用量對(duì)膜性能的影響，改性膜的滲透通量和分離因子較參比膜分別增加

5、了14％和22％，PDMS滲透蒸發(fā)膜的甲基嵌段疏水改性取得了良好的效果。
　　 研究了用PDMS滲透蒸發(fā)膜處理實(shí)際含酚廢水的應(yīng)用，考察了含酚廢水中的鹽離子和硫酸、鹽酸對(duì)苯酚滲透蒸發(fā)膜分離過(guò)程的影響，重點(diǎn)研究了PDMS滲透蒸發(fā)膜對(duì)高濃度和低濃度實(shí)際含酚廢水的處理效果，結(jié)果表明，氯化鈉的存在能夠大大提高膜的滲透通量，硫酸的存在也使得膜的滲透通量有所增加；而鹽酸的存在使得膜的滲透通量有所減小；使用PDMS滲透蒸發(fā)膜處理高濃度(1865