抗生物污染反渗透膜的制备及其性能研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zdt19880709
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反渗透膜技术作为一种高效、清洁的水处理分离技术,已广泛应用于诸多领域。然而,在反渗透膜应用过程中,依然面临许多挑战,其中膜污染问题是制约其进一步发展和应用的重要因素。本文采用二次界面聚合法对初生反渗透膜进行表面改性,在提高反渗透膜通量的同时,赋予膜优异的抗粘附性能和抗生物污染性能。以荷正电的壳寡糖(COS)为功能材料,采用二次界面聚合法将COS引入到初生反渗透膜表面,制得COS改性反渗透膜。COS改性后,膜表面粗糙度降低,接触角降至11.2±3.2°,改性膜的亲水性显著提高。膜的渗透通量提高了13.2%,且截留性能基本保持不变。以牛血清蛋白和溶菌酶作为模拟污染物,考察反渗透膜的抗有机物粘附性能,COS改性膜污染后的通量下降率小于未改性膜,且清洗后改性膜的通量恢复率大于91%,远高于未改性膜。将反渗透膜与浓度为1×10~6 cfu/mL的菌悬液接触污染7天后,COS改性膜的通量下降幅度远远小于未改性膜,且膜表面附着菌落较少。结果表明,COS改性反渗透膜具有较高的渗透通量,且具备较好的抗有机物和微生物粘附性能。以壳寡糖和双氰胺为原料,采用微波液相合成法,合成以COS为骨架,以双胍基为抗菌功能基团的双胍基化壳寡糖(COSG)。利用二次界面聚合法将COSG接枝到初生反渗透膜表面,制备出COSG改性反渗透膜。与未改性膜相比,COS改性膜的渗透通量提高了16.5%,截留率基本保持不变。有机物污染测试显示,COSG改性膜的通量下降率明显小于未改性膜,且清洗后,膜的通量恢复率大于93%,远高于未改性膜。将COSG改性膜分别与革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌枯草杆菌接触2小时后,膜面细菌死亡率均接近99.9%。且改性膜经过两种细菌悬浮液七天的连续污染后,仍保持优异的选择透过性能。结果表明,COSG改性反渗透膜具有较高的渗透通量,且表现出优异的抗有机物、微生物粘附和抗生物污染性能。
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