聚丙烯膜改性及膜污染的研究.pdf

1、膜生物反應(yīng)器是一種近年來應(yīng)用非常廣泛的水處理技術(shù)。它因占地面積小,反應(yīng)效率高,而受到各界的好評,然而,膜污染始終是影響膜生物反應(yīng)器處理效率的主要因素,膜污染的影響因素主要有膜材質(zhì)的影響,污泥混合液的性質(zhì)及操作條件的影響等。本文主要研究膜材質(zhì)的改性,即通過膜表面改性來改善膜污染的影響。
　　本文主要選取聚丙烯微孔濾膜為基礎(chǔ)材料,以聚乙烯醇、殼聚糖為改性劑采用表面改性的方法,對膜材料進(jìn)行親水性改性。以表面接觸角以及清水膜通量為判斷指標(biāo)

2、,并采用SEM觀測膜表面形貌,來判斷膜表面的改性情況,同時研究了不同改性膜對活性污泥中混合液過濾時的污染行為。
　　結(jié)果表明增大聚乙烯醇濃度、膜孔徑,降低涂膜時間、涂膜溫度及熱處理溫度,殼聚糖質(zhì)量0.5g、聚乙烯醇與殼聚糖濃度比為1、交聯(lián)劑戊二醛的濃度0.5wt％、熱處理時間60min時均可以達(dá)到最佳的改性效果,使清水膜通量提高。表面接觸角的影響因素中,聚乙烯醇濃度為1.1wt%,殼聚糖質(zhì)量0.4g,戊二醛濃度0.5wt%,涂膜時

3、間100min,熱處理時間20min的時候接觸角最小,親水性最強,而涂膜溫度、熱處理溫度對表面接觸角的影響不大。
　　在不同膜的性質(zhì)對比研究中,發(fā)現(xiàn)改性前,基膜表面十分光滑,孔隙率高;改性后,膜的整體結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生改變,但是膜表面不再光滑,粗糙度增加了,同時膜表面被一些聚合物質(zhì)包裹,膜孔徑也降低了一些,并且其清水膜通量下降,表面接觸角下降;改性膜污染后膜孔被堵塞,膜表面被污泥所覆蓋,膜污染主要表現(xiàn)為膜表面的濾餅層污染,膜污染后,改

4、性后的膜清水膜通量降低,表面接觸角增大,但仍小于改性前的基膜。
　　在對改性膜在活性污泥中過濾的污染行為研究中,可以發(fā)現(xiàn)每張膜在進(jìn)行每個循環(huán)之后,其污染程度都越來越嚴(yán)重,影響膜污染的主導(dǎo)因素也各不相同。而對于同一種膜的基膜,膜孔徑越大,膜孔越容易被污染物堵塞,從而導(dǎo)致膜通量的衰減。而對于聚丙烯微孔膜和聚偏氟乙烯微孔膜而言,同種膜孔徑下,聚丙烯微孔膜更容易被堵塞導(dǎo)致膜通量衰減。微孔膜改性后的堵塞阻比均比基膜的要大,改性膜的膜孔阻力要