次氯酸钠后处理对提升反渗透复合膜脱硼性能的研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gerui1988
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本文利用次氯酸钠后处理方法对五种商品化的反渗透复合膜进行处理,首次考察了后处理对膜的脱硼性能的影响,研究了后处理对膜的脱盐性能及水通量的影响,同时对处理前后的膜进行全方位表征,试图建立膜性能与膜结构之间的关系。   首先,以Merlin膜为例,综合考察不同的NaClO后处理条件对膜截留性能及水通量的影响,确定。Merlin膜的最佳NaClO后处理条件为:1000 ppm·h。通过控制NaClO后处理条件对五种商品化反渗透复合膜进行后处理,考察后处理及进水pH值对膜脱硼性能的影响。结果表明:除XLE膜以外的四种膜处理后的脱硼性能明显优于处理前,尤其在pH=11的条件下,脱硼率达到最大值,并且经过后处理膜的脱硼率超过90%以上,透过水中硼含量小于0.5 ppm,符合WHO饮用水中硼浓度标准。同时发现处理前后反渗透膜的脱硼率对进水pH值具有明显的依赖性。   其次,在膜的最佳后处理条件下对膜进行处理,探讨NaClO后处理及进水pH值对膜的截盐率及水通量的影响。实验结果表明:通过控制NaClO后处理条件可提升反渗透复合膜的NaCl截留率及水通量,处理前后膜的截盐性能及水通量对pH值具有依赖性。   最后,利用多种膜结构表征手段对NaClO处理前后的膜进行全方位表征,试图建立膜性能提升与膜结构改变之间的关系。XPS的结果表明:氯原子己成功连接到聚酰胺膜表面;ATR-FTIR及接触角的结果显示:次氯酸钠后处理减弱或破坏了膜表面的氢键,使膜表面的亲水性增强,这合理的解释了次氯酸钠后处理膜的水通量提升的实验结果;Zeta电位的结果表明:次氯酸钠后处理,使膜表面的电负性增强,证明了电荷排斥效应对膜的脱硼率及NaCl截留率提升的贡献。异丙醇的截留实验表明:次氯酸钠后处理使膜的立体位阻效应增强,即交联聚酰胺膜的紧固效应对膜的脱硼及截盐性能的提升有一定的帮助。
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