聚芳醚砜酮基分離膜在環(huán)丁砜溶液濃縮中應(yīng)用.pdf

1、有機(jī)物質(zhì)的有效回收與再利用是工業(yè)廢水處理中一個(gè)不可缺少的部分，膜法水處理技術(shù)受到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。含二氮雜萘酮結(jié)構(gòu)的聚芳醚砜酮(PPESK)材料具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，良好的溶解性、機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，是一類(lèi)優(yōu)良的分離膜制備材料。本文以含二氮雜萘酮結(jié)構(gòu)PPESK為膜材料制備了不同類(lèi)型的分離膜，分別對(duì)環(huán)丁砜水溶液進(jìn)行分離濃縮嘗試，為膜法濃縮技術(shù)在類(lèi)似體系中應(yīng)用進(jìn)行了探索。 以PPESK為基膜，以TMC為油相單體，PIP與MPD

2、分別為水相單體，采用界面聚合工藝制備復(fù)合膜，考察了PPESK超濾基膜、單體濃度、界面聚合時(shí)間等因素對(duì)復(fù)合膜性能的影響。在20℃、1.0MPa下，分別選用對(duì)1g·L-1Na2SO4溶液截留率為96％的PPA/PPESK膜和對(duì)2g·L-1KCl溶液截留率為94％的PA/PPESK膜對(duì)環(huán)丁砜水溶液進(jìn)行分離截留嘗試，它們對(duì)環(huán)丁砜的截留率分別達(dá)到64％、84％，對(duì)溶液中鹽的截留率分別為72％、90％，滲透通量為16.8L·m—2·h-1和6.5L

3、·m—2·h-1。選取兩種復(fù)合膜浸入100g·L-1環(huán)丁砜溶液中進(jìn)行為期90天的靜態(tài)浸泡考察表明PA/PPFSK膜在環(huán)丁砜溶液中的穩(wěn)定性更好。 采用PA/PPESK膜在靜態(tài)平板膜測(cè)試儀中模擬膜法二組濃縮環(huán)丁砜溶液過(guò)程，將一級(jí)膜分離滲透液作為二級(jí)濃縮進(jìn)料液，確定一級(jí)、二級(jí)濃縮比例分別為50％和90％，在50℃、1.5MPa下，濃度為10g·L-1、電導(dǎo)率為2x103μS·cm-1的壞丁砜溶液經(jīng)二級(jí)濃縮后，兩級(jí)濃縮液環(huán)丁砜濃度分別為

4、20g·L-1和18.5g·L-1，二級(jí)濃縮滲透液環(huán)丁砜濃度約為0.2g·L-1，電導(dǎo)率約為0.01x103μS·cm-1。PA/PPESK膜在24h連續(xù)分離20g·L-1、電導(dǎo)率約為3x103μS·cm-1的環(huán)丁砜濃縮液過(guò)程運(yùn)行穩(wěn)定。 將PPESK材料氯甲基化，采用相轉(zhuǎn)化法制備CMPPESK非對(duì)稱(chēng)膜，再進(jìn)行季銨化改性制備了QAPPESK納濾膜，考察鑄膜液溶劑與添加劑種類(lèi)與含量、聚合物濃度、胺化試劑組成、胺化溫度等工藝條件對(duì)膜性

5、能的影響，優(yōu)化工藝條件制制得QAPPESK納濾膜在0.4MPa下對(duì)1g·L-1MgCl2溶液的截留率可達(dá)93％，溶液滲透通量為15L·m—2·h-1。 選取QAPPESK納濾膜進(jìn)行環(huán)丁砜分離嘗試，考察操作溫度與壓力對(duì)膜性能的影響，確定該膜分離環(huán)丁砜溶液的最佳條件是50℃、1.0MPa，在該條件下PPESK納濾膜連續(xù)分離環(huán)丁砜溶液，發(fā)現(xiàn)當(dāng)濃縮比例小于60％時(shí)，膜對(duì)環(huán)丁砜的截留率從44％增加到54％，滲透通量在14.8L·m—2·h