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2025年第2期
• 水源与饮用水保障 •
氯化钠凝固浴对PVDF超滤膜耐氯性的影响
作者：张建林，崔航宇，张书嘉，马欣悦，李凯
作者单位：潍坊市市政工程设计研究院有限公司；河北省水利规划设计研究院有限公司；中国联合工程有限公司；西安建筑科技大学环境与市政工程学院
引用本文：张建林, 崔航宇, 张书嘉, 等.氯化钠凝固浴对PVDF 超滤膜耐氯性的影响[J].净水技术, 2025, 44(2): 65-71.
摘要：【目的】研究旨在探究非溶剂致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜过程中凝固浴组成对膜耐氯性的影响。【方法】采用纯水和质量浓度为200 g/L的氯化钠(NaCl)溶液作为凝固浴制备的PVDF膜分别记为M0和M200,通过静态加速老化试验考察了次氯酸钠(NaClO)老化对其化学组成和性质的影响,采用腐殖酸(HA)作为模型有机物考察了Na Cl O老化前后膜抗污染性能的变化。【结果】与纯水凝固浴相比,NaCl溶液作为凝固浴使PVDF膜中极性β晶型的比例由69%提高至81%,膜表面纯水接触角由82.8°降低至75.1°;NaClO老化使2种膜上亲水添加剂均发生了氧化流失,亲水性有所降低,但膜晶型结构未发生明显变化,NaClO老化后M200膜中较高比例的极性β晶型使其亲水性仍然高于Na Cl O老化后M0膜;两周期HA过滤试结束时M0和M200膜的通量分别下降至初始通量的26%和48%,M200膜的可逆和不可逆污染阻力分别比M0膜小54%和28%,表明M200膜的抗污染性能明显好于M0膜;NaClO老化造成的膜亲水性降低使2种膜的抗污染能力均有所下降,但M200膜的变化幅度小于M0膜,两周期HA 过滤试验结束时老化后M0 和M200 膜通量分别下降到其初始通量的13%和40%,老化后M200 膜的可逆和不可逆污染阻力分别比老化后M0 膜低71%和62%。 【结论】 NaCl 凝固浴提高了PVDF 膜中极性β 晶型的比例,减缓了NaClO 老化造成的膜抗污染性能的下降,提升了膜的耐氯性。
关键词：超滤膜，非溶剂致相分离，凝固浴，聚偏氟乙烯(PVDF)，耐氯性
基金资助：陕西省自然科学基金项目(2023-JC-YB-448)
