羥乙基甲殼素-聚丙烯腈復(fù)合納濾膜的制備與性能研究.pdf

1、納濾(Nanofiltration，NF)是自二十世紀(jì)八十年代發(fā)展起來的介于超濾和反滲透之間的、同屬于壓力驅(qū)動(dòng)的新型膜分離技術(shù)，納濾的出現(xiàn)填補(bǔ)了超濾和反滲透之間的空白。 甲殼素的衍生物具有很好的保濕性、成膜性、生物相容性以及安全無毒性等優(yōu)點(diǎn)，是一種有廣泛應(yīng)用前景的優(yōu)良膜材料。本文首次以羥乙基甲殼素為表面活性層材料，分別以環(huán)氧氯丙烷(ECH)和甲苯二異氰酸酯(TDI)為交聯(lián)劑，以聚丙烯腈(PAN)超濾膜為支撐層，制備了兩種新型荷負(fù)

2、電納濾膜，并進(jìn)行了其對紡織印染廢水中水的深度處理及回用研究。 具體研究內(nèi)容分以下三個(gè)部分： 1．環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)的羥乙基甲殼素/聚丙烯腈復(fù)合納濾膜的制備及性能研究以聚丙烯腈超濾膜為支撐層，羥乙基甲殼素為活性功能層，并與環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)制得一種新型復(fù)合納濾膜，研究了復(fù)合膜的制備及操作條件對膜性能的影響，并對復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。得出復(fù)合膜的最佳制備條件為：鑄膜液羥乙基甲殼素濃度為1.5wt﹪，交聯(lián)劑(ECH)濃度為1.0wt

3、﹪，溶劑丙酮溶液(pH 10)濃度為75wt﹪，50℃下烘干2h，50℃水浴交聯(lián)為24h，取出50℃下熱處理20min。在1.0MPa下測定羥乙基甲殼素/聚丙烯腈復(fù)合納濾膜對1.0 g/L的Na<,2>SO<,4>，K<,2>SO<,4>，MgSO<,4>，NaCl，KCl和MgCl<,2>溶液的截留率分別為95.3﹪，91.5﹪，41.0﹪，31.1﹪，31.0﹪和120.1﹪；通量分別為10.0，10.1，19.2，19.7，20.

4、8和13.0 L/m<'2>·h，制備的復(fù)合膜為負(fù)電性膜，電壓滲系數(shù)為-2mV/MPa，截留分子量約為540，膜的孔徑為0.73nm，總粗糙度為0.0191μm，平均粗糙度為0.0108μm，溶脹度為46.6﹪。對不同價(jià)型的鹽的截留性能可以用道南平衡效應(yīng)來解釋。 2．甲苯二異氰酸酯交聯(lián)的羥乙基甲殼素/聚丙烯腈復(fù)合納濾膜的制備及性能研究以聚丙烯腈超濾膜為支撐層，羥乙基甲殼素為活性功能層，并與甲苯二異氰酸酯交聯(lián)制得一種新型復(fù)合納濾膜

5、，研究了復(fù)合膜的制備及操作條件對膜性能的影響，并對復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。得出復(fù)合膜的最佳制備條件為：羥乙基甲殼素濃度為2.4wt﹪，膜在50℃時(shí)烘干時(shí)間為2h，交聯(lián)劑甲苯二異氰酸酯(TDI)濃度為1.3wt﹪，溶劑丙酮和乙醇的配比為(以丙酮所占百分比計(jì)算，pH 8)80wt﹪，交聯(lián)溫度為50℃，交聯(lián)時(shí)間為15h，50℃下熱處理5min。在1.2MPa下測定復(fù)合納濾膜對1.0 g/L的Na<,2>SO<,4>,K<,2>SO<,4，Mg

6、SO<,4>，：NaCl，KCl，MgCl<,2>和CaCl<,2>溶液的截留率分別為92.3﹪，90.6﹪，41.1﹪，21.7﹪，19.9﹪，19.6﹪和18.6﹪；通量分別為4.0，4.9，4.6，5.1，4.8，5.0和5.2 L/m<'2>·h。制備的復(fù)合膜為負(fù)電性膜，電壓滲系數(shù)為-8mV/MPa，截留分子量約為490,膜的孔徑為0.67nm，溶脹度為32.8﹪，復(fù)合膜的總粗糙度為0.00985μm，平均粗糙度為0.00934

7、μm。對不同價(jià)型的無機(jī)鹽的截留性能可以用道南平衡效應(yīng)來解釋。 3．羥乙基甲殼素/聚丙烯腈復(fù)合納濾膜對紡織印染廢水中水的深度處理研究采用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)制備的羥乙基甲殼素/聚丙烯腈復(fù)合納濾膜對紡織印染廢水中水進(jìn)行去除硝酸及亞硝酸鹽、COD<,Cr>、苯胺、無機(jī)鹽、脫色和深度脫磷實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，在1.5 MPa、40L/h，室溫下，經(jīng)復(fù)合納濾膜處理后，對電導(dǎo)率、苯胺、COD<,cr>去除率分別可達(dá)47.0﹪、67.9﹪和85.2﹪，對