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纳滤膜介于反渗透膜和超滤膜之间,对二价、多价离子和相对分子质量大于200的有机物有较高的脱除率,被广泛用于水处理领域。但是纳滤膜在实际使用过程中容易被污染物污染,膜污染现象会对纳滤膜的性能和使用寿命造成严重的影响。所以,提高纳滤膜的抗污染性能对纳滤膜的推广具有重要的意义。本论文选用聚四氟乙烯(PTFE)平板膜作为纳滤膜的基膜,间苯二胺(MPD)作为水相单体,均苯三甲酰氯(TMC)作为油相单体,使用界面聚合的方法制备了MPD/TMC纳滤膜。分别采用二氧化硅和两性离子聚合物两种物质,对制备的MPD/TMC纳滤膜进行表面改性,得到抗污染性能优异的复合纳滤膜。(1)以制备的MPD/TMC纳滤膜为原膜,以硅烷偶联剂(KH560)为接枝单体,正硅酸乙酯(TEOS)为改性单体,通过水解反应制备了二氧化硅改性复合纳滤膜。使用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、水接触角测试仪和Zeta电位仪等测试仪器,研究了改性复合纳滤膜表面的化学结构、形貌、亲水性能以及荷电性。使用实验室自制的错流过滤装置探究了改性膜的截留分子量(MWCO)、盐截留等分离性能,以及改性膜对牛血清蛋白(BSA)和腐殖酸(HA)的抗污染性能。结论如下:对不同改性条件制备的二氧化硅改性复合纳滤膜的抗BSA污染性能进行测试,得到改性膜的最优制膜条件为:接枝单体KH560的浓度为3 wt%,接枝时间为0.5 h,改性单体TEOS的浓度为TEOS:正丁醇=1:3(体积比),改性时间为1 h,热处理的温度为40℃,热处理的时间为15 min。红外谱图结果表明:改性膜在1090 cm-1处和786 cm-1处出现两个Si-O-Si基团的特征峰,在875 cm-1处出现Si-C基团的特征峰,说明在原膜表面生成了亲水性的Si O2。SEM照片表明:改性膜在原膜表面生成了一层Si O2功能层。静态水接触角测试结果表明:结果得到改性膜水接触角为15.16°明显小于原膜的42.32°,改性膜表面亲水性能得到很大提升。分离性能测试结果表明:改性膜截留分子量为468 Da,对Mg SO4溶液的截留率为92.56%,高于原膜的88.75%,具有良好的纳滤性能。抗污染性能测试表明,改性膜对污染物的抗污染能力较原膜有很大提升,当污染物为BSA时,改性膜和原膜的通量恢复率分别为95.76%和83.06%,通量衰减率分别为40.24%和54.10%;当污染物为HA时,改性膜和原膜的通量恢复率分别为95.45%和76.72%,通量衰减率分别为40.76%和58.73%。(2)为了进一步改善纳滤膜的性能,以聚乙酰亚胺(PEI)和甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(SBMA)作为主要反应单体,发生聚合反应,生成两性离子聚合物。然后以制备的MPD/TMC纳滤膜为原膜,两性离子聚合物为水相单体,TMC为油相单体,通过界面聚合反应制备得到两性离子聚合物改性复合纳滤膜。使用上述分析方法对两性离子聚合物改性复合纳滤膜的结构和性能进行表征,结论如下:通过探究改性条件对两性离子聚合物改性复合纳滤膜的抗BSA污染性能的影响,得到改性膜的最优制膜条件为:催化剂含量为两性离子聚合物含量的10 wt%、两性离子聚合物的浓度为0.6 wt%、油相TMC的浓度为0.3 wt%、界面聚合反应的时间为10 min、热处理的温度为70℃,热处理的时间为15 min。红外谱图结果表明:改性膜和原膜相比表面存在新的-SO3-基团,说明两性离子聚合物成功通过界面聚合反应接枝到了原膜表面。SEM照片显示:改性膜表面形貌较原膜更加平整。Zeta电位测试结果表明:改性膜在p H为中性的环境下表面荷负电。静态水接触角测试结果表明:改性膜和原膜相比,改性膜表面亲水性能有很大提高,接触角由42.32°降低为10.51°。对两性离子聚合物改性复合纳滤膜的分离性能进行测试,膜截留分子量为579 Da,对Mg SO4溶液的截留率为96.48%,和二氧化硅改性复合纳滤膜相比两性离子聚合物改性复合纳滤膜具有更优异的纳滤性能。改性膜抗污染能力较原膜有很大提升,BSA溶液污染后,通量恢复率由83.06%提高到97.51%,HA溶液污染后,通量恢复率由76.72%提高到97.61%。改性膜在BSA污染物多次循环的过程中依然能够保持良好的抗污染性能。对比上述两种改性方法制备的改性复合纳滤膜的性能,可以得到以下结论:两种方法改性后的复合纳滤膜的盐截留性能和抗污染性能,相较于MPD/TMC纳滤膜都有较大提升,实验成功制得抗污染性能优异的纳滤膜。两性离子聚合物改性复合纳滤膜的截留性能和抗污染性能优于二氧化硅改性复合纳滤膜,在污水处理的过程中表现的性能更加优异。