超滤膜的改性制备及其在焦化废水处理中的应用

• 作 者: 姚俊艳
• 出 处: 武汉科技大学
• 发表日期: 2017年01期
• 关键词: 超滤技术 焦化废水 亲水改性 抗污染性

焦化废水是世界公认的难处理高浓度有机工业废水之一。现有的焦化废水处理技术主要受限于出水水质、成本及运行费用、二次污染三个条件。膜分离技术因效率高、运行费用低、无二次污染在废水处理领域展现了广阔的应用前景。因此,应用以超滤为核心的膜技术处理焦化废水是解决焦化废水处理难题的重要手段,同时也为膜技术在高浓度有机工业废水处理领域的应用奠定了实践研究基础。本文以PES为膜原料,以改善膜亲水性,提高其抗污染性为研究目的,选择PEG-TiO₂共混体系为添加剂,通过共混改性制备PEG-TiO₂-PES共混膜,研究PEG浓度对改性效果的影响。结果表明,PEG浓度对截留率影响较大,对亲水性和通量有所改善,通过综合评价法确定了其最佳浓度为0.25wt%,此时膜通量虽然不大,但是对某焦化厂二沉池出水的COD截留率较高,说明该膜在焦化废水处理中有一定的应用前景。为了在保证截留率的同时进一步提高膜亲水性和通量,本文以0.25wt%PEG-TiO₂-PES共混膜为基质膜,PVA为复合膜改性材料,戊二醛为交联剂,通过涂敷法制得PES/PVA复合膜,研究PVA浓度、交联时间对改性效果的影响。结果表明,在研究范围内,PVA浓度3wt%,交联时间6h,所制膜具有较强的亲水性、较大的通量和较高的截留率,此时接触角由65°降至50°、水通量166L/m²·h、COD截留率89%。最后,将0.25wt%PEG-TiO₂-PES共混膜和PEG-TiO₂-PES/PVA复合膜用于对COD_cr值为4448mg/L的某焦化厂调节池废水进行COD脱除模拟实验。结果表明,两种改性膜均可用于焦化废水处理,通量恢复率都在80%以上,但PES/PVA复合膜的亲水性和耐有机污染性优于PES共混膜,更适宜用于高浓度焦化废水COD脱除,PES共混膜则宜用于处理低浓度焦化废水。