【摘 要】
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正渗透（FO）技术是一种低能耗、污染小、成本低的膜分离水溶液淡化技术。近年来,智能水凝胶,特别是温敏水凝胶作为新型正渗透汲取剂,由于易回收水资源、避免盐反渗透现象,并且受外界温度刺激影响下能快速达到吸水与脱水回收水资源,因而成为研究热点。但是,智能型温敏水凝胶一般形成的水通量较少,因此本文着重研究温敏水凝胶的优化及污泥灰（SSA）对其改性以期提高温敏性水凝胶性能,并探究其特性与FO工艺中的表现。（
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正渗透（FO）技术是一种低能耗、污染小、成本低的膜分离水溶液淡化技术。近年来,智能水凝胶,特别是温敏水凝胶作为新型正渗透汲取剂,由于易回收水资源、避免盐反渗透现象,并且受外界温度刺激影响下能快速达到吸水与脱水回收水资源,因而成为研究热点。但是,智能型温敏水凝胶一般形成的水通量较少,因此本文着重研究温敏水凝胶的优化及污泥灰（SSA）对其改性以期提高温敏性水凝胶性能,并探究其特性与FO工艺中的表现。（1）以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）,不同投加量丙烯酸（AA,0～200wt%（相对于NIPAM）,下同）作为单体,利用水溶液自由基聚合法成功制得了一系列温敏水凝胶样品A0、A5、A10、A15、A50、A100和A200。水凝胶样品A0～A200的扫描电子显微镜（SEM）图表明投加AA后孔洞数量增多、孔径变小,说明相比于没有投加AA的样品A0,A5～A200有效地增强了水凝胶的交联强度;从红外光谱（FTIR）图中可以观察得知AA与NIPAM成功共聚。样品A0～A200的溶胀与脱溶胀测试表明,样品A0具有优良的温敏性、但溶胀性能一般;从样品A5～A200中综合比较得知,样品A5具有较强的溶胀性,优良的温敏性、p H响应性、耐盐性,以及良好的循环载水能力。（2）对污泥（SS）以及SSA进行了物理和化学表征,从SEM中可以看出SS具有致密的表面,而SSA则具有较为松散多孔的表面;从溶解度测试可得知SSA中溶解的无机盐和有机物可能不会影响回收水的水质;从FTIR中可以看出,两者都有Si O2的特征峰,且经过高温焚烧后,SS中有机物的特征峰强度减弱甚至消失;从XRD中可以看出SS和SSA中无机组分中主要的矿物成分为石英晶体。（3）以NIPAM,AA（5wt%）为单体,投加不同量的SSA（0～4.5wt%）制备SSA-温敏水凝胶,最终制得了T0（A5）、T0.5、T1.5、T2.5、T3.5和T4.5。从T0（A5）～T4.5的SEM图中可以观察到投加SSA后微观孔洞的数量增多、孔径变小,说明SSA在水凝胶共聚过程中提供了结合位点;从FTIR中可以观察到样品T0.5～T4.5中有SSA的特征峰,且同时有AA与NIPAM的特征峰,表明SSA成功参与了单体的共聚。样品T0（A5）～T4.5的溶胀与脱溶胀测试结果综合比较后发现,样品T2.5具有最强的溶胀性,优良的温敏性、p H响应性、耐盐性,以及良好的循环载水能力。（4）将样品T0（A5）以及T2.5作为汲取剂进行了FO测试。结果表明,T2.5组的水通量稳定在2.15 LMH,显著高于T0（A5）组（1.05 LMH）。FO工艺中循环再生测试经过4次循环利用后,T2.5表现出较高的重复利用率（94.4%以上）,优于样品T0（A5）。这证明了SSA改性智能-温敏水凝胶具有更好的水通量以及再生性能。
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