GO/PDA/CNT双层低压膜去除腐殖酸及抗污染性能

作者:吴曜辰; 曾嘉; 王宇飞; 魏娜; 刘秋杉; 刘国涵; 郭瑾*
来源:膜科学与技术, 2023, 43(06): 61-70.
DOI:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2023.06.008

摘要

腐殖酸(Humic acid, HA)是水体中常见的膜污染物质和消毒副产物前驱体.通过真空抽滤将碳纳米管(Carbon nanotubes, CNTs)和氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)负载于基膜表面,结合聚多巴胺(Polydopamine, PDA)的交联黏合功能,制备了GO/PDA/CNT双层低压膜.采用ATR-FTIR分析证实了PDA在GO膜表面的聚合,通过超声破碎验证了双层膜的稳定性.结果表明,GO/PDA/CNT双层膜性能稳定,渗透通量达到1 238 L/(m2·h·MPa),高于GO膜的279 L/(m2·h·MPa).该膜对HA的去除率达到88.5%,均高于GO膜(85.8%)和CNT膜(38.9%).GO膜和CNT膜的比通量在过滤HA过程中分别降至0.314和0.697,GO/PDA/CNT双层膜的比通量下降幅度最小(0.753).提高搅拌速率有利于双层膜对HA的去除并进一步缓解膜污染,但搅拌速率过高会加剧膜污染;酸性条件下双层膜对HA去除率最高(94.5%),膜污染相较于中性和碱性条件更为严重.GO/PDA/CNT双层膜的制备,有助于提高膜滤效率和强化腐殖质类有机物的去除,减少消毒副产物的产生.

全文