復合反滲透膜的表面形貌與性能關系及性能強化研究.pdf

1、芳香聚酰胺復合反滲透膜是反滲透膜的主流，膜滲透性能差異是否歸因于膜表面粗糙度這一問題一直存在爭議，因此非常有必要對這一問題進行深入探索。芳香聚酰胺復合反滲透膜在應用過程中仍存在通量低、易污染等問題，因此，需要進一步提高膜通量和抗污染性能以滿足工業(yè)化應用需求。
　　 通過考察界面聚合過程中有機相單體濃度、水相單體濃度、水相pH值和反應溫度對聚酰胺復合反滲透膜的表面形貌和滲透性能的影響，證實了膜表面粗糙度與無污染膜的滲透性能之間不存

2、在必然聯(lián)系。復合反滲透膜的化學結構、表面形貌、親水性都隨著水相/有機相單體濃度比的變化而變化。
　　 在界面聚合過程中添加極性疏質子溶劑六甲基磷酰三胺(HMPA)制備出高性能復合反滲透膜，并提出了膜表面峰谷距離和峰間距影響膠體污染行為的新機制。添加HMPA能夠大幅提高膜通量，而脫鹽率稍有下降，較適宜的添加濃度為3 wt％，此時膜的綜合性能最高，通量為51.67 L/(m2·h)，脫鹽率為98.27％，與未添加HMPA的膜相比，通

3、量提高73％，脫鹽率僅下降0.21％。通過對有機相單體濃度、反應溫度、熱處理溫度和反應時間等制膜條件的優(yōu)化，使膜性能進一步提高，通量達到72.7 L/(m2·h)，脫鹽率達到98.27％。膜表面峰谷距離和峰間距對膜的膠體污染行為有重要影響。膜表而較寬的峰間距會減少膠體粒子在凹谷沉積，較大的峰谷距離會使已沉積的膠體粒子很難被流體沖出谷底，這兩個因素共同控制最終的污染行為。
　　 利用有機鹽/無機鹽水溶液對上述優(yōu)化后的初生復合反滲透

4、膜進行改性，制備出高通量抗污染復合反滲透膜。用1 wt％三乙烯二胺水溶液對初生膜進行改性，通量達到108.1 L/(m2·h)，脫鹽率達到97.96％，與未改性膜相比，通量提高了47％，脫鹽率僅下降0.3％。與未改性膜相比，改性膜表面變得平整光滑，表面均方根粗糙度下降了約20 nm。四丁基溴化銨、硫酸鈉和氯化鈉水溶液對初生膜改性同樣具有提高通量和降低表面粗糙度的作用。在過濾膠體二氧化硅分散液過程中，采用相同壓力操作模式，改性膜的穩(wěn)定通量