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聚砜由于具有优良的渗透性、耐温性、耐溶剂性和较高的机械性能等优点,在微滤、超滤、反渗透、醇/水分离、烯烃/烷烃分离、气体分离、血液透析、废水处理等方面得到了广泛的应用。本文以聚砜(PSF)为膜材料、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂、低分子量的聚乙二醇(PEG)为添加剂,超滤水为凝固液,通过不同质量含量的聚砜(14%、16%、18%)、不同分子量、不同含量的聚乙二醇(600、800、1000),配置不同组成的制膜液,采用浸入沉淀相转化法制备超滤膜。对不同组成和温度条件下制膜液的粘度、膜的厚度和膜的力学性能等物理性能进行了测试与研究。用自制超滤膜装置测定了膜的纯水通量和截留率,用扫描电镜观察膜的表面形态和断面结构,研究了各影响因素对膜结构性能的影响,从而得到本研究范围内最优制膜工艺。结果表明:随着聚砜含量的增大,膜厚度、断裂强度增大;膜的通量逐渐减小而截留率逐渐增大;不同分子量的聚乙二醇作为添加剂所成膜的性能结构有所不同,同时聚乙二醇的含量也对膜的性能结构有着重要影响,分子量和含量增大,膜的纯水通量增大,但降低了膜的截留性能;两者对膜的结构的影响作用类似,膜的表面没有明显的孔结构。根据正交实验结果分析,得到本实验研究范围内最优聚砜膜的制备配比:聚砜含量16%,聚乙二醇分子量800为添加剂且含量为10%。为进一步提高聚砜超滤膜的亲水性能,提高其抗污染性,对实验制备的聚砜膜进行了改性。在不影响膜本身性能的条件下,不加任何光敏剂,以500ml/L乙醇溶液为改性剂,直接对膜表面进行紫外光辐照,从而改变聚砜膜的表面结构。主要考察了辐照时间对聚砜膜的性能结构的影响,研究了膜辐照前后断裂强度的变化,通过表面接触角测定仪、红外分析仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、改性膜的纯水通量和截留性能等方法来表征膜辐照前后的结构性能变化。研究表明:聚砜膜断裂强度经辐照后强度变小,但是降低幅度不大;在乙醇溶液中紫外辐照后,开始纯水通量提高而截留率降低,但降低幅度不大,时间增加到一定时通量又降低,截留率变化也不大;表面接触角随辐照时间的增长而减小,表明改性后膜表面的亲水性得到明显改善;通过FTIR分析证实在聚砜膜表面产生了新的官能团;SEM实验证实反应只发生在聚砜膜的表面而非膜内部。聚砜膜经光化学改性取得了很好的效果。研究了用超滤膜去除垃圾渗滤液中的COD、浊度的性能。实验结果表明,超滤膜对COD的去除率达63%,对浊度去除率为90%以上。选择△P=0.06MP为工作压力,并建立了用聚砜超滤膜处理污水的凝胶层模型。超滤膜的凝胶化方程:△P/(μ·JW)=0.14153×1012V+10.51429×1012。本研究为聚砜膜最终成膜工艺优化和膜性能的改进及提高提供参考依据,为聚砜膜在垃圾渗滤液处理应用上提供参考。