【摘要】：膜處理技術(shù)具有能耗低,分離效率高,工藝簡(jiǎn)單,不影響健康等優(yōu)點(diǎn),在水處理中有著良好的發(fā)展前景。膜污染是膜應(yīng)用中的重要問(wèn)題,而膜改性是降低膜污染的有效手段之一。本論文采用蒙脫土(MMT)作為改性劑,通過(guò)共混改性實(shí)現(xiàn)了聚偏氟乙烯(PVDF)與有機(jī)蒙脫土(OMMT)的有機(jī)結(jié)合,采用相轉(zhuǎn)化法制備OMMT改性PVDF超濾膜。探索了蒙脫土性質(zhì)和添加量對(duì)超濾膜過(guò)濾性能、膜微觀結(jié)構(gòu)和膜過(guò)濾含油廢水膜阻力變化的影響。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下:(1)經(jīng)有機(jī)改性后,蒙脫土(001)面的層間距d(001)由1.24nm增大到1.74nm,紅外圖譜中出現(xiàn)插層劑的特征吸收峰。說(shuō)明插層劑可進(jìn)入蒙脫土層間,增大蒙脫土層間距。改性膜的紅外圖譜中未出現(xiàn)新特征峰,表明蒙脫土不會(huì)導(dǎo)致PVDF出現(xiàn)晶型變化。另外,有機(jī)蒙脫土對(duì)膜的改性效果更顯著。(2)改性膜在OMMT量為2wt%時(shí)截留率達(dá)到最大,83.09%。添加量3wt%時(shí),膜通量最大,是原膜的2.3倍;超濾膜的平均孔徑由原膜的22.79nm增加至59.76nm(添加量3wt%),提高了約3倍;親水角在添加量2wt%最低,59.96°,相比改性前的79.25°降低了25%;膜拉伸強(qiáng)度在添加量為5wt%達(dá)到最大,是原膜的2倍;膜斷裂強(qiáng)度在添加量為2wt%時(shí)達(dá)到最大,是原膜的1.8倍。測(cè)試表明,改性后,膜的過(guò)濾性能、親水性能和機(jī)械性能均得到提高,添加量為2wt%時(shí)綜合性能達(dá)到最佳。(3)膜SEM測(cè)試結(jié)果顯示,原膜和改性膜均有相似的斷面結(jié)構(gòu),均表現(xiàn)為不對(duì)稱結(jié)構(gòu),這表明蒙脫土并不會(huì)影響PVDF的成膜性能。由AFM圖像知,添加量2wt%時(shí),膜粗糙度Ra達(dá)到最大值138.0nm,是原膜73.7nm的1.8倍,膜親水性得到改善。(4)改性膜對(duì)油的去除率達(dá)到了83%,是原膜的1.52倍;對(duì)COD的去除率達(dá)到了80%,是原膜的1.25倍,改性膜對(duì)含油廢水的處理效果優(yōu)于原膜。經(jīng)污染后,兩種膜的表面均覆蓋了膠狀物質(zhì),而橫斷面無(wú)明顯變化,表明膜截留作用以膜表面形成濾餅層截留為主。兩種膜具有相同的阻力變化趨勢(shì),膜阻力的增長(zhǎng)均存在快速遞增區(qū)與平穩(wěn)X棾で９斯討

本文編號(hào)：2733884