聚丙烯膜表面改性及其在膜生物反应器中抗污染性能研究

聚丙烯微孔膜具有良好的物理化学稳定性、易于调控的微孔结构以及成本低廉等优点，得到了广泛的应用。然而，由于表面能低和疏水性强，在使用过程中容易发生膜污染现象。为了提高其在浸没式膜-生物反应器(SMBR)中的抗污染性能，本文采用NH3 和CO2 气体等离子体处理、烯丙基葡萄糖(AG)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在膜表面的固定化、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AAm)在膜表面的紫外光接枝、非离子表面活性剂在膜表面的吸附等方法进行表面改性研究。在以上工作的基础上，对改性膜在SMBR 中的动态抗污染性能进行了考察。研究了改性膜和未改性膜在SMBR 中的抗污染性能，与未改性膜相比，NH3和CO2 等离子体处理、AG 和PVP 固定化、AA 和AAm 紫外光接枝、Tween 吸附改性膜的通量恢复率提高23.0、37.0、29.0、10.0、23.0、55.0 和115.0%，相对通量比率提高17.0、58.0、90.0、79.0、152.0、32.0 和52.0%。采用社会统计学分析软件包SPSS 对膜表面物理化学性能与抗污染性能之间的相关矩阵进行了计算，发现通量恢复率与总的膜表面自由能之间有显著相关性，表明总的膜表面自由能越大膜的抗污染性能越好。