论文部分内容阅读
目前,反渗透膜技术在实际应用过程中仍然面临着膜污染和膜氧化的问题,使得反渗透工程运行成本较高,严重制约着反渗透膜技术的进一步发展和应用。本文以开发出新型的抗污染、耐氧化反渗透膜为目标,开展了一系列研究。通过碳二亚胺类物质活化膜表面羧基的方法,将咪唑烷基脲(IU)接枝到商品芳香聚酰胺复合反渗透膜表面。IU接枝改性过程在未明显破坏膜有效分离结构的同时赋予了反渗透膜优异的抗生物污染性能。在配合氯化预处理后,IU接枝改性膜的抗生物污染性能进一步显著提高,并且显示出了优异的耐氯性能。更重要的是,这种抗菌性能和耐氯性能之间表现出了较好的循环可再生性。选用聚乙烯亚胺(PEI)作为商品芳香聚酰胺复合反渗透膜表面荷电性调节剂,以化学键的方式将不同分子量的PEI引入膜表面,制备得到在反渗透膜正常使用的pH值范围内表面荷正电的新型芳香聚酰胺复合反渗透膜。该膜对荷正电的模拟污染物(溶菌酶和阳离子表面活性剂)表现出了优异的抗污染性能。在PEI接枝改性商品芳香聚酰胺复合反渗透膜基础上,通过氯化缩水甘油三甲基铵(GTA)中的环氧基团与荷正电反渗透膜表面PEI分子链末端上的伯胺基反应,将季铵盐基团引入到膜表面的PEI分子链中,在膜表面构建以PEI分子为聚合物框架,以聚合物链末端可移动的季铵盐为杀菌功能基团的抗菌结构,最终赋予了PEI接枝改性荷正电反渗透膜优秀的抗菌性能。在IU接枝改性膜研究基础上,进一步评估了IU接枝改性技术与现有反渗透膜生产工艺结合的另一种可能性,即IU接枝改性在自制初生芳香聚酰胺复合反渗透膜表面实现的可行性。结果表明IU被成功接枝在初生反渗透膜表面。与商品芳香聚酰胺复合反渗透膜IU接枝改性类似,IU接枝改性并未对自制膜有效分离结构造成明显破坏。相对于未改性自制膜,接枝改性后的自制芳香聚酰胺复合反渗透膜表现出了明显的抗菌和抗生物污染性能。