醋酸纤维素正渗透膜的制备及脱盐研究

摘要

作为一种环境友好型水处理技术，正渗透过程在废水处理、水纯化、海水淡化、食品加工、药物缓释、渗透发电及航天水设备等方面具有广泛的应用前景。本文以醋酸纤维素为膜材料，制备了一种正渗透膜，主要考察了制备工艺对膜性能的影响，并对膜的耐酸碱，抗污染及盐分离性能进行了研究。研究结果表明，膜液浓度和温度、挥发过程、凝胶过程及后处理等都会对膜性能产生影响。通过优选制备工艺制得的膜呈典型的非对称结构，上下表面相对致密，中间为海绵状过渡层，平均厚度约148μm。膜经涤纶网(PET)嵌入增强后其机械性能显著提升，抗张强度由2.06N增强到38.67N，断裂伸长率有26.25%增加到59.32%。膜具有较强的耐酸碱性，在pH2-11的范围内具有较稳定的水通量和截盐率，采用归一化法对膜抗污染性进行了测试，BSA溶液为原料液模拟污水，在FO和PRO模式下的归一下通量分别为0.92和0.93，经简单物理清洗后可基本恢复原始通量，表明膜具有较好的抗污染性能。以0.2mo1/L NaCl溶液为原料液，1.5mol/L的葡萄糖溶液为汲取液，对膜截盐性能进行了测试。在FO模式下，水通量和截盐率分别为3.47L/(m2·h),95.48%;在PRO模式下，水通量和截盐率分别为4.74L/(m2·h)，96.03%。两种模式下的水通量比为0.73，表明膜具有较低的浓差极化效应。