纳滤是一种以压力为驱动力的膜分离过程,主要用来分离二价离子或者分子量范围在200～1000的有机物及胶体物质。纳滤膜作为过滤过程中除反渗透膜之外的另一选择,可以用于水质软化、降低化学需氧量、废水净化处理、染料废水处理等方面。具有操作压力低、水通量高和运行及维护费用低等特点。复合膜是近年来开发的一种新型分离膜,它是由很薄且致密的阻隔层与高孔隙率的基膜复合而成。被广泛应用于纳滤膜及反渗透膜的制备过程中。但复合纳滤膜由于支撑层和阻隔层由不同材料制备而成,由于界面相容性和表面张力的不同,会在使用过程中出现膜结构不稳定的问题,导致复合纳滤膜的过滤性能下降。本实验中首先采用由静电纺丝方法制备得到的聚醚砜纳米纤维膜为基膜,在其上通过界面聚合方法来制备功能阻隔层,进而制备复合纳滤膜。为改善膜结构稳定性问题,采用与生物胶粘蛋白结构组成相似的多巴胺物质对聚醚砜纳米纤维膜进行表面改性,通过增强其亲水性和引入基团来改善复合滤膜的稳定性。确定多巴胺对聚醚砜纳米纤维膜的改性条件为:多巴胺溶液浓度1.0g/L,改性时间3h。改性后纳米纤维膜水通量在0.2MPa操作压力下由1.1 × 104L/m2h增长了 2倍达到2.1 × 104L/m2h。水接触角由84°降低到24°。聚乙烯亚胺(PEI)与均苯三甲酰氯(TMC)在多巴胺改性聚醚砜纳米纤维膜表面上进行界面聚合反应制备了荷正电的复合纳滤膜。通过讨论界面聚合条件包括水相单体的分子量及浓度、油相单体浓度和热处理温度,确定了界面聚合的条件,为水相PEI溶液质量浓度4.0wt%,PEI分子量为10000,有机相均苯三甲酰氯溶液质量浓度0.4wt%,反应时间60s,热处理温度100℃,热处理时间2min。所制备的复合膜在平均水通量为30.5L/m2h时,对100ppm的染料截留顺序为:阿尔新蓝>活性橙>日落黄>99.0%;对1000ppm盐溶液,复合滤膜的截留顺序为MgC12>MgSO4>Na2SO4>NaCl(0.6MPa操作压力)。考虑到水相单体在水相中的分散性及水相单体在油相中的扩散性会对界面聚合反应产生影响,由于聚乙烯亚胺是高分子聚合物,其在油相中的扩散速度必然受到大分子链的影响,进而对膜的性能产生影响。哌嗉作为小分子胺类单体,不会产生聚乙烯亚胺在油相中扩散速度慢的问题,因此,选择小分子水相单体哌嗉与均苯三甲酰氯进行界面聚合反应,讨论界面聚合条件对所制备复合纳滤膜性能的影响。选择最佳界面聚合条件为水相哌嗪溶液质量浓度1.Owt%,有机相均苯三甲酰氯溶液质量浓度0.6wt%,热处理温度60℃,热处理时间30min。在操作压力为0.6MPa时,随盐溶液浓度增加,复合纳滤膜截留性能下降;对同一浓度盐溶液,pH值会影响复合纳滤膜性能;在pH=6的条件下,复合滤膜的截留顺序为Na2S04>MgS04>MgC12>NaCl;对1000ppm Na2S04 的截留为 99.1%,水通量为 61.0L/m2h。